포징이란 무엇인가요?
단조는 압축력을 이용해 금속을 성형하는 과정입니다. 이러한 힘은 해머, 프레스 또는 다이를 통해 가해집니다. 단조는 금세공인이 금속을 성형하고 원하는 모양과 크기의 금속 물체를 만드는 데 사용하는 가장 오래된 공정 중 하나입니다. 이 공정은 단조 소재에 강도, 내피로성, 내충격성 등 다양한 기계적 특성을 부여합니다.
열간 및 냉간 단조
금속 조각은 두 가지 상태로 단조할 수 있는데, 현재 상태에서 망치로 두드리거나 재결정 온도 이상으로 예열하는 것입니다. 단조 공정이 금속을 가열하지 않고 실온에서 이루어지는 경우 이 공정을 냉간 단조라고 합니다. 반면 공작물을 결정화 온도까지 가열하면 열간 단조라고 합니다. 냉간 단조는 상대적으로 부드러운 금속을 다룰 때 사용되며, 금속을 단단하게 만들고 강도를 부여합니다. 이에 비해 열간 단조는 거의 모든 유형의 금속에 사용됩니다. 열간 단조는 더 정밀한 금속 성형이 가능하기 때문에 산업 분야에서 더 많이 사용됩니다.
금속 단조에 인덕션 히터 사용
앞서 언급했듯이 열간 단조는 금속을 가열해야 합니다. 단조를 위해 금속을 가열하는 일반적인 방법은 가스와 같은 가연성 연료로 작동하는 용광로를 사용하는 것입니다. 이는 접촉식 공정이며 연료 연소로 인해 여러 연기가 배출됩니다. 용광로 가열의 가장 좋은 대안은 유도 가열입니다. 칼 제작과 같은 소규모 작업에는 인덕션 히터를, 대규모 작업에는 인덕션 퍼니스를 사용할 수 있습니다. 두 경우 모두 금속을 가열하려면 전기 공급이 필요합니다.
유도 가열을 통한 금속 단조와 관련된 주요 단계
다음은 금속의 유도 단조와 관련된 세 가지 주요 단계의 목록입니다.
- 인덕션 히터로 예열하기: 첫 번째 단계는 인덕션 히터를 사용하여 공작물(잉곳)을 단조 온도까지 가열하는 것입니다. 잉곳은 모양이 그대로 유지되지만 강제로 변경할 수 있는 온도로 가열됩니다.
- 망치질: 잉곳이 단조 온도까지 가열되면 모루 위에 놓입니다. 모루는 금속의 모양을 만드는 데 사용되는 평평한 표면입니다. 그런 다음 금속을 망치로 두드려 원하는 모양으로 변경합니다. 이 과정은 수작업 또는 프레스로 수행할 수 있습니다.
- 담금질: 금속을 원하는 모양으로 단조한 후 냉각합니다. 이는 담금질 또는 공기 냉각을 통해 이루어집니다. 담금질은 금속을 물이나 기름으로 빠르게 냉각하는 과정입니다. 이는 금속을 경화시키고 냉각 중에 금속이 손상되는 것을 방지합니다. 공기 냉각은 더 느린 과정이지만 금속을 경화시키지 않습니다.
유도 단조에 사용되는 장비
필요한 크기와 용도에 따라 다양한 유도 단조 기계가 시중에 나와 있습니다. 포코는 두 가지 단조용 유도 가열기를 설계합니다. 하나는 강철, 철 및 알루미늄 바의 유도 가열을 위한 시스템입니다. 그리고 두 번째는 빌릿 가열용 시스템입니다. 각 기계의 주요 사양은 다음과 같습니다:
- 금속 바의 유도 단조에 사용
- 예상 필요 전력: 25kW ~ 250kW
- 자동화 및 반자동 시스템으로 사용 가능
- 정사각형 및 원형 지폐의 유도 단조에 사용됩니다.
- 필요한 예상 전력: 160kW ~ 3000kW
- 가열 시간은 조절 가능하며 1100℃의 온도를 달성할 수 있습니다.
- 자동화 및 반자동 시스템으로 사용 가능
단조 애플리케이션을 위한 인덕션 히터의 장점
기존 히터와 비교했을 때 인덕션 히터는 여러 가지 장점이 있습니다. 가장 주목할 만한 장점은 다음과 같습니다:
- 인덕션 히터는 가열 주기가 빠르며 금속을 매우 빠르게 가열할 수 있습니다.
- 사용하기에 안전하며 연기나 연기가 발생하지 않습니다.
- 인덕션 히터는 금속을 고르게 가열하여 금속을 단조하는 데 필요한 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 기존 가스 용광로에 비해 고도로 제어 가능한 환경을 제공합니다.
- 인덕션 히터를 사용하면 생산 공정을 쉽게 자동화할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
유도 가열을 통해 단조할 수 있는 금속에는 어떤 것이 있나요?
거의 모든 유형의 금속은 인덕션 히터를 사용하여 단조할 수 있습니다. 그러나 가열 효율은 각 경우에 따라 다릅니다. 인덕션 히터로 단조하는 가장 일반적인 금속에는 알루미늄, 황동, 구리, 철, 스테인리스강, 티타늄 등이 있습니다.
용광로를 통한 금속 가열과 유도가열. 어떤 공정이 더 낫나요?
이전에는 금속을 예열하기 위해 가스로를 사용했습니다. 이 경우 용광로를 설정한 다음 더 오랫동안 계속 가동해야 합니다. 멈췄다가 다시 시작할 수 없습니다. 설정 시간이 엄청나게 오래 걸립니다. 반면 인덕션 히터는 필요에 따라 열을 공급합니다. 제어가 가능하며 지연 없이 시작하고 중지할 수 있습니다. 또한 두 번째 경우에는 생산 시간이 짧습니다.
인덕션 단조의 한계는 무엇인가요?
여러 장점에도 불구하고 단조 용도에 인덕션 히터를 사용하는 데에는 몇 가지 한계가 있습니다. 첫째, 단조할 수 있는 금속은 인덕션 히터의 크기에 따라 제한됩니다. 둘째, 가격이 비싸다는 점입니다. 셋째, 상당한 설치 비용과 고주파 전원이 필요하므로 일부 제조업체의 경우 제약이 될 수 있습니다.
요약
인덕션 히터는 열간 단조 분야에서 금속을 가열하는 매우 효율적인 방법입니다. 금속을 빠르고 균일하게 가열할 수 있어 금속을 단조하는 데 필요한 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한 환경을 오염시키는 연기를 발생시키지 않기 때문에 안전하게 사용할 수 있습니다. 따라서 인덕션 히터는 열간 단조 분야에서 금속을 가열하는 효율적이고 안전한 방법을 찾고 있다면 완벽한 솔루션입니다. FOCO의 인덕션 단조 시스템도 확인해 보세요.
