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전단 용량 가이드: 절단력 및 칼날 성능 최적화

전단 용량 가이드는 절단력과 칼날 성능을 최적화합니다.

산업 시트 전단기 판금 및 판재의 정밀 절단에 필수적입니다. 최적의 성능과 안전한 작동을 위해서는 전단 용량의 평가 방식과 절단 효율에 영향을 미치는 요인을 이해하는 것이 중요합니다. 이 가이드는 전단력 기본 사항, 경사각, 나이프 선택, 재료 특성 및 유지보수 모범 사례에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

알렉브스 전기판금 전단기 2
알렉브스 전기판금 전단기

1.0연강 표준에 따른 전단 용량 이해

전단 등급은 일반적으로 특정 경사각에서 연강의 최대 절삭 두께를 기준으로 합니다. 연강의 표준 기계적 특성은 다음과 같습니다.

재산
최대 전단 강도 50,000psi
최대 인장 강도(UTS) 55,000~70,000psi
항복 강도(YS) 35,000~50,000psi
신장률(2인치) 20–35%
그림 14 각도 절단

참고: 정격에는 일반적인 두께 초과 허용 오차가 포함됩니다. 예를 들어, 0.250인치 두께의 판재는 실제로 최대 0.030인치 더 두꺼워도 정격 용량 내에 있을 수 있습니다.

2.0전단력에 영향을 미치는 주요 요인

전단력은 원하는 재료를 절단하는 데 필요한 힘보다 커야 합니다. 주요 영향 요인은 다음과 같습니다.

  • 재료 전단 강도
  • 레이크 각도 및 재료 두께
  • 연성 및 가공 경화
  • 칼의 상태 및 여유 공간
  • 백피스 깊이 및 지지 시스템
스테인리스 강판 전단 2

3.0금속 전단에서 레이크 각도의 역할

레이크 각도 상단과 하단 칼날 사이의 경사각입니다. 이는 전단 작업 시 절삭력과 재료 거동에 큰 영향을 미칩니다.

  • 에이 더 큰 갈퀴 각도 필요한 힘을 줄인다
  • 과도한 레이크는 부품 변형이나 칼날 스트로크 연장으로 이어질 수 있습니다.
그림 1 유압 전단기의 일반적인 레이크 각도

3.1실제에서의 레이크 각도: 힘 감소 및 품질 영향:

R₂ = 2R₁ →이면 Force₂ = ½ Force₁

모범 사례: 기계 한계를 초과하지 않으면서 허용 가능한 절단 품질을 제공하는 최소 경사각을 사용하십시오. 높은 경사각은 특히 스테인리스강 및 고연성 소재에 유용합니다.

4.0재료 특성이 전단 성능에 미치는 영향

4.1재료 강도와 전단 저항에 미치는 영향

일반강보다 강한 재료(더 높은 UTS/YS)가 필요합니다. 감소된 용량.

4.2판금 절단에서의 연성 및 칼날 관통

신장률이 35% 이상인 재료는 칼날이 더 깊이 침투하여 전단 성능이 저하됩니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

  • 1006, 1008, 그리고 때로는 1010/1012 탄소강
  • ASTM A283 Grade A, A285 Grade A, A570 Grade 30 (신율이 35%를 초과하는 경우)
그림 5 연성의 효과

5.0전단력과 금속 두께: 어떤 관계가 있을까?

전단력은 두께에 따라 2차적으로 증가합니다.

힘 ∝ 두께²
→ T₂ = 2T₁이면 → Force₂ = 4 × Force₁

6.0기계 유형별 최소 전단 가능 두께

최소 한도는 칼날 간격과 날카로움에 따라 달라집니다. 예:

모델 계량기 인치 mm
375 HS 26 가 0.018″ 0.45
500 HS 22 가 0.030″ 0.76
750 HS 20 가 0.036″ 0.91
SE 시리즈 16 가 0.060″ 1.52
그림 5 연성의 효과

7.0판금 전단에서 칼날 간격이 중요한 이유

적절한 칼날 간격은 깨끗하고 일관된 절단을 보장합니다.

  • 너무 적다: 이중 전단, 버, 빠른 마모
  • 너무 많아: 부정확한 절단, 접기

7.1전단 유형별 권장 칼날 간격 설정:

  • 기계식 전단기: 7%재료 두께
  • 유압식 전단기: 7–15%, 테이블 shim으로 조절 가능

스테인리스 스틸의 경우, 버 발생과 가공 경화를 방지하기 위해 최소한의 간격을 유지하세요.

8.0전단 칼의 종류와 용도

올바른 칼 재료 균형 선택 내마모성 그리고 충격 저항성.

유형 내마모성 충격 저항성 이상적인 사용
에이 제일 높은 가장 낮은 얇은 연강/스테인리스강
높은 낮은 가벼운 스테인리스 또는 알루미늄
기음 중간 중간 일반용 절단
낮은 높은 고충격 응용 분야
이자형 가장 낮은 제일 높은 연마성, 취성 또는 충격성이 강한 재료
에스 보통의 매우 높음 스테인리스, 인코넬, 하스텔로이, 연성 합금

스테인리스강을 자주 절단하는 경우(특히 50% 이상 사용) S형을 권장합니다.
가벼운 규격 스테인리스강(≤10 GA)의 경우 A형이 적합할 수 있습니다.

9.0칼 착용, 검사 및 유지 관리 필수 사항

둔해지거나 손상된 칼날은 절삭력을 증가시키고 기계를 손상시킬 수 있습니다.

9.1일반적인 칼 마모 지표

  • 커핑
  • 밝은 영역(이중 전단을 나타냄)
  • 가장자리 마감이 좋지 않음

9.2칼날 마모를 가속화하는 요인:

  • 화염 절단 또는 경화된 재료
  • 패턴이 있는 시트(예: 트레드 플레이트)
  • 부적절한 클리어런스
  • 절단 재료 >300 BHN

9.3전단력에 대한 백피스 깊이의 영향:

  • 정기적으로 칼을 돌리고 날을 세우세요
  • 사각형 팔 근처의 모니터 마모
  • AR 플레이트 >360 BHN 절단은 피하세요
그림 13 상대적 내마모성 상대적 충격 저항성

10.0금속 전단 가공의 가공 경화 이해

뒷부분 깊이는 블레이드에서 재료의 후방 가장자리까지의 거리입니다.

  • 더 깊은 깊이 → 더 큰 힘이 필요함
  • 무거운 재료나 인성 있는 재료를 지지하려면 공압 테이블이나 코너 암을 사용하세요.

11.0가공 경화의 효과

스테인리스강이나 니켈 합금과 같은 가공 경화 소재는 표면 경도가 높아 전단 시 더 큰 힘이 필요합니다. 이를 완화하려면 내충격성이 높고 적절한 레이크 설정이 적용된 칼날을 사용하십시오.

12.0피해야 할 관행

관행 위험
트림 컷 < 0.125″ 부하 증가, 물질 트래핑
얇은 시트에 큰 칼날 여유 공간 깨끗한 상처 대신 닦아내기
다층 절단 절단 품질이 좋지 않음, 기계 과부하
각도 절단 < 20° 조각, 전단 파괴

13.0전단 용량 vs. 칼 용량: 차이점은 무엇인가?

이 차이점을 이해하면 조기 실패를 방지할 수 있습니다.

매개변수 지배하다 에 따라 다릅니다
전단 용량 기계 두께² × 전단 강도 × 레이크 각도
칼 용량 칼 재료 두께 × 전단 강도(레이크와 무관)

유압식 모델에는 과부하 보호 기능이 있는 경우가 많습니다. 하지만, 정지 시 나이프 마모가 증가합니다.

14.0일반 전단 용량 참조 표(발췌)

ASTM 등급 인장 강도(ksi) 항복 강도(ksi) 최소 신장률(2인치당 %) 정격 연강 두께 동등 최대 용량(인치)
A36 58–80 36–51 23 0.188인치(약 7 GA) 0.250 / 0.375 / 0.500 / 0.625 / 0.750
A514 110–130 ≥110 18 0.188인치(약 7 GA) 0.281 / 0.375 / 0.500 / 0.625 / 0.750
A572 50학년 ≥65 ≥50 21 0.188인치(약 5 GA) 0.344 / 0.438 / 0.562 / 0.688 / 0.875

사용 참고 사항:

이 차트는 유압식 전단기, 기계식 전단기, CNC 제어 전단 시스템 등 금속 전단 기계에서 다양한 ASTM 강종의 최대 전단 가능 두께를 추정하기 위한 것입니다.

"동등한 최대 용량"은 기준 재료로 연강을 기준으로 한 일반적인 전단 등급을 반영합니다.

14.1예:

  • 250″ A572 65등급→ 전단 정격이 필요합니다. 0.375인치 연강
  • T-1(ASTM A514)750인치 전단기 → 최대 용량: 0.625″

15.0강재 전단 용량 참조표

강철 등급 인장 강도(ksi) 항복 강도(ksi) 최소 신장률(%) 12 GA(0.1046인치) 10 GA(0.1345인치) 0.188″ 0.250″ 0.281″ 0.375″ 0.500″ 0.625″ 0.750″ 1.000″ 1.250″
A1008 CS 유형 A/B/C NS 20~40세 30 12 가 10 가 7 가 0.250
A1008 DDS NS 17–29 38 14 가 12 가 10 가 0.250
A1008 SS 40등급 52분 40분 20 12 가 10 가 7 가 0.250
A1008 HSLAS 50등급 1 65분 50분 20 13 가 11 가 8 가 5가
A1011 SS 36등급 2형 58–80 36–51 21 12 가 10 가 7 가 0.250
A1011 HSLAS 70학년 1학년 85분 70분 14 14 가 12 가 9 가 7 가
A1011 HSLAS-F 80등급 90분 80분 18 14 가 12 가 10 가 7 가 0.281 0.375 0.500

노트:

이 표는 재료의 기계적 특성에 근거하여 추정되는 전단 두께에 대한 일반적인 지침을 제공합니다.

값은 명목상이며 특정 절단 기계의 용량과 블레이드 구성에 따라 확인해야 합니다.

GA(게이지) 참조는 대략적인 것이며 표준에 따라 달라질 수 있습니다(예: 미국 강철 게이지 대 제조업체 사양).

전단 성능은 레이크 각도, 블레이드 간격, 블레이드 상태, 재료 경도의 영향을 받습니다.

16.0절단 정확도를 향상시키는 선택적 전단 기능

  • 캡티브 테이블 심 빠른 칼날 간격 조정을 위해
  • 파워 나이프 클리어런스(자동화된 모델)
  • 공압 시트 지원합니다 대형 또는 유연한 소재를 처리하기 위해
  • 뒤쪽 모서리 지원합니다 두껍거나 연성이 있는 소재의 변형을 방지하기 위해

17.0최종 요약: 안전하고 효율적인 전단을 위한 모범 사례

  • 최대 레이크 각도로 시작한 다음 절단 품질에 따라 줄이십시오.
  • 항상 칼의 종류를 재료와 두께에 맞춰보세요
  • 마모를 모니터링하고, 여유 공간을 유지하고, 칼을 정기적으로 회전시키세요.
  • 정격 전단 또는 칼 용량을 초과하지 마십시오.

이러한 원리를 적용하고 전단의 물리학적 원리를 이해함으로써 작업자는 절단 장비의 안전하고 정밀하며 오래 지속되는 성능을 보장할 수 있습니다.

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