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금속 스피닝이란 무엇인가? 공정 유형, 기계 및 응용 분야

금속 방적 공정 유형, 기계 및 응용 분야는 무엇입니까?

19세기 초 북미에 처음 도입된 수동 금속 방적은 이후 고도로 발전된 자동화 제조 공정으로 발전했습니다. 기술 발전으로 생산 속도, 반복성, 그리고 전반적인 효율성이 향상되어 금속 방적은 많은 제조업체에게 안정적이고 비용 효율적인 솔루션이 되었습니다.

1.0 메탈 스피닝이란 무엇인가?

1.1 소개

DIN 8584 분류에 따르면, 금속 스피닝은 회전하는 맨드렐과 롤러를 사용하여 평평하거나 관형의 블랭크를 축대칭 중공 부품으로 가공하는 칩리스 성형 공정입니다. 스핀 성형, 플로우 터닝 또는 간단히 스피닝이라고도 하는 이 공정은 금속 디스크 또는 튜브를 고속으로 회전시켜 원형 단면의 중공 부품을 성형하는 공정입니다.

금속 회전 원리 개략도

1.2 금속 회전은 어떻게 이루어지나요?

금속 스피닝은 평평한 금속 블랭크, 튜브 또는 원통형 프리폼을 선반에 장착하고 고속으로 회전시키는 금속 성형 기술입니다. 성형 롤러는 회전하는 공작물에 국부적인 압력을 가하여 용접이나 이음매 없이 점차적으로 대칭적인 형태(일반적으로 원뿔, 원통 또는 반구)로 성형합니다.

이 공정은 알루미늄, 스테인리스강, 고강도 내열 합금 등 다양한 소재에 적합합니다. 생산 요구에 따라 금속 스피닝은 수작업 또는 CNC 제어 장비를 사용하여 수행할 수 있습니다.

응용 프로그램: 금속 회전은 자동차 및 오토바이 부품, 가스 실린더, 조리기구(프라이팬 등) 생산에 널리 사용되며, 정밀성과 강도가 중요한 방위 및 항공우주 산업 분야에서도 사용됩니다.

금속 방적기 개략도

1.3 금속 회전의 장점

  • 뛰어난 구조적 강도: 스펀 부품의 매끄러운 디자인은 높은 내외부 압력을 견딜 수 있도록 합니다. 또한 냉간 가공은 입자 구조를 미세화하여 인장 강도를 향상시킵니다.
  • 재료 효율성: 더 가볍고 얇은 금속을 효과적으로 활용할 수 있어 무게 감소와 비용 절감이 가능합니다.
  • 매끄러운 표면 마감: 부품은 종종 고품질 표면을 가지므로 2차 가공의 필요성이 최소화됩니다.
  • 비용 효율적인 대안: 딥 드로잉이나 스탬핑 공정을 대체하여 값비싼 도구에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
조정 네킹
조정 확대
  • 신속한 프로토타입 제작: 주요 도구 비용을 들이지 않고도 디자인을 빠르게 조정할 수 있습니다.
  • 빠른 설정 및 전환: 소량 또는 중간 규모의 생산에 적합하거나 빈번한 디자인 변형이 필요한 경우에 적합합니다.
  • 친환경적: 폐기물을 최소화하여 재료 사용을 최적화합니다.
회전 선반 기계 공정도
금속 회전 다이어그램

1.4 방적 과정의 기본 단계

  1. 맨드럴은 회전 선반의 헤드스톡에 장착됩니다.
  2. 테일스톡 측에는 팔로워 블록이 설치됩니다.
  3. 원형 블랭크는 축방향 힘을 이용하여 맨드럴과 팔로워 사이에 고정됩니다.
  4. 레버 암에 장착된 롤러 툴은 블랭크에 측면 압력을 가합니다. 가위 모양의 지지 구조는 성형 암을 안정시킵니다.
  5. 롤러는 프로그램된 경로를 따라 움직이며 점진적으로 빈 부분을 최종 부품으로 형성합니다.

1.5 유동 성형의 원리

두꺼운 소재의 경우, 가압 롤러는 소성 변형을 유도하여 벽 두께를 줄이는 동시에 부품의 무결성을 유지합니다. 유동 성형은 향상된 기계적 특성과 함께 긴 형상을 구현합니다.

흐름 전환의 원리 1

1.6 굽힘과 스트레칭의 하이브리드

금속 스피닝은 굽힘 변형과 인장 변형을 결합한 가공입니다. 그 결과, 이 공정은 뛰어난 성형성과 강도를 가진 부품을 생산합니다.

흐름 전환의 원리 2

2.0 CNC 금속 회전에 적합한 재료

금속 회전은 다음을 포함한 광범위한 연성 금속과 호환됩니다.

  • 알류미늄
  • 스테인리스 스틸
  • 탄소강
  • 구리
  • 놋쇠
  • 하스텔로이
  • 인코넬
  • 티탄
  • 냉연강

3.0 금속 회전 기계란 무엇인가?

에이 금속 방적기, 회전 선반 또는 유동 성형 기계라고도 하며, 원통, 원뿔 및 복잡한 모양과 같은 둥글고 속이 빈 금속 부품을 성형하는 데 사용됩니다.

이 기계는 정밀하고 반복 가능한 결과를 제공하며 맞춤형 디자인을 지원합니다. 회전 작업 외에도 절단, CNC 드릴링, 샌딩 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 맨드렐이 내부 형상을 설정하고, 공구의 조율된 움직임으로 정밀한 공차로 최종 부품을 형성합니다.

3.1 금속 회전 기계의 종류

유형 설명
수동 회전 선반 프로토타입, 예술 작품, 소량 생산에 적합한 작업자 제어 롤러입니다.
CNC 금속 회전 선반 산업적 규모 생산을 위해 롤러 경로, 압력, 속도를 완전 자동으로 제어합니다.
열간 방적기 성형하기 어려운 합금이나 고강도 합금을 가공할 수 있는 가열 시스템을 갖추고 있습니다.
전단 방적기 높은 토크와 강성을 위해 설계되었으며, 벽 두께를 정밀하게 얇게 만드는 데 적합합니다.

3.2 핵심 회전 기술

CNC(컴퓨터 수치 제어) 금속 회전

CNC 스피닝은 CAD 모델과 프로그래밍된 툴 경로를 사용하여 고정밀의 반복 가능한 결과를 제공합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

  • 빠른 설정 및 전환
  • 엄격한 허용 오차(최대 ±01mm)
  • 뛰어난 반복성과 일관성
  • 중간~대량 생산에 이상적

PNC(재생 수치 제어) 회전

PNC 시스템은 작업자의 초기 수동 동작을 기록하고 향후 생산을 위해 자동으로 재생합니다. 이 접근 방식은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 복잡한 형상에 대한 높은 유연성
  • 일괄 생산을 위한 확장성
  • 수동 제어와 자동화 간의 균형

CNC를 이용한 자동 금속 회전

자동 스피닝은 컴퓨터 제어 방식의 정밀 가공으로 수작업을 대체합니다. CNC 기술은 프로그래밍된 경로를 따라 공구를 안내하여 이가 나지 않고 정밀한 플라스틱 성형을 가능하게 합니다. 수동 스피닝과 비교했을 때, CNC 스피닝은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 생산 전반에 걸쳐 더 높은 정확성과 일관성
  • 자동화를 통해 인적 오류를 줄이고 수동 개입을 최소화합니다.
  • 대규모 생산을 위한 노동 수요 감소
  • 연속 작동으로 운영 비용 절감 및 처리량 증가

3.3 금속 방적기의 핵심 구성 요소

  • 맨드렐: 부품의 내부 형상을 정의하는 중앙 다이. 강도와 내구성을 위해 경화강 또는 알루미늄 합금으로 제작됩니다.
  • 롤러: 맨드렐 프로파일을 따라 압력을 가하여 금속을 성형하는 성형 도구입니다. 원활한 작동을 위해 볼 베어링이 장착된 경우가 많습니다.
  • 테일스톡: 성형 작업 시 공작물의 축 방향 위치와 지지대를 제공합니다.
  • 팔로워(팔로워 블록): 테일스톡에 장착되어 금속 블랭크를 단단히 고정하여 정밀도와 안정성을 보장합니다.
  • 스핀들: 공작물을 구동하는 회전축으로, 회전 속도와 토크 전달을 결정합니다.
  • 헤드스톡: 모터와 구동 시스템을 수용하며 스핀들의 힘과 안정성을 제어합니다.
  • 베드: 기계의 기초로 구조적 강성, 정밀한 정렬 및 진동 저항을 제공합니다.

4.0 추천 금속 회전 기계 제조업체

라이펠드 메탈 스피닝 AG
정밀성, 자동화, 대구경 가공 능력으로 유명합니다. 심리스 스펀 부품이 필요한 항공우주 및 자동차 분야에 이상적입니다.

MJC 엔지니어링 & 테크놀로지 주식회사
고성능 방적 능력과 실시간 품질 관리로 인정을 받았으며, 의료 기술 및 재생 에너지와 같은 산업에 서비스를 제공합니다.

주식회사 알렉브스
소형부터 대형까지 다양한 방적기를 제공합니다. 탁월한 가성비로 전 세계적으로 정평이 나 있습니다.

베일리 산업 주식회사
소규모 작업장 및 시제품 제작에 적합한 수동 방적기를 제공합니다. 저렴하고 사용하기 편리합니다.

PNC 엔지니어링
고토크 스핀들과 프로그래밍 가능 롤러 시스템을 전문으로 합니다. 다양한 산업 분야의 자동화 생산에 맞춰 제작됩니다.

5.0 올바른 금속 회전 기계를 선택하는 방법은?

고려해야 할 주요 요소:

  • 생산량: 수동 기계는 단품이나 맞춤형 제품을 생산하는 데 이상적이며, CNC와 PNC 시스템은 일괄 생산에 더 적합합니다.
  • 재료 유형: 더 강한 합금에는 높은 토크의 스핀들과 견고한 기계 프레임이 필요합니다.
  • 부품 크기 및 복잡성: 대구경이나 복잡한 형상은 더 높은 성형 능력과 정밀성을 요구합니다.
  • 제어 시스템: CNC 프로그래밍을 통해 높은 정확도로 복잡하고 여러 단계로 구성된 작업이 가능합니다.
  • 오토메이션: 적재, 하역 및 진행 중 검사의 경우 자동화가 통합된 기계를 고려하세요.
  • 공급업체 지원: 기술 교육, 예비 부품, 유지관리 서비스를 제공하는 공급업체를 선택하세요.

6.0 금속 회전을 사용할 때

금속 스피닝은 원뿔, 돔, 플랜지, 반구, 타원형 또는 트럼펫과 같은 모양을 가진 속이 비어 있는 원형 부품을 생산하는 데 이상적입니다. 기존 기계 가공과 달리, 재료를 제거하지 않고 부품을 성형합니다. 작업자는 프리폼이라고 하는 회전하는 금속 블랭크를 맨드렐에 대고 형상을 잡아 최종 부품을 만듭니다.

이 공정은 재료에 따라 고온 또는 저온으로 진행할 수 있습니다. 금속 스피닝은 비용 효율적이며, 툴링 비용은 일반적으로 다른 성형 방법의 10%에 불과합니다. 처리 시간이 단축되며(종종 몇 주 정도 소요) 유연성과 짧은 설치 시간 덕분에 끊임없이 변화하는 제품 설계에 적합합니다.

7.0 금속 회전 공정의 유형

기존 금속 방적
  • 기존 방적: 이 방식에서는 롤러가 블랭크를 맨드렐 위로 안내하여 원래 두께를 유지하면서 부품을 성형합니다. 두께가 일정하게 유지되는 깊은 형상의 부품을 생산하는 데 적합합니다.
전단 방사 개략도
  • 전단 방사: 이 공정에서는 롤러에 의해 축방향 힘이 가해져 원래 직경을 유지하면서 재료 두께가 감소합니다. 이 공정은 부품의 강도와 경도를 향상시켜 정밀하고 고강도 부품에 이상적입니다.
열간 회전 개략도
  • 핫 스피닝: 회전 중 화염 또는 유도 가열을 사용하여 소재의 연성을 높입니다. 두꺼운 소재, 성형이 어려운 금속 또는 높은 변형률을 요구하는 부품에 효과적입니다. 하지만 비용이 많이 들고 산화 위험이 높습니다.
  • 냉간 방적: 실온에서 수행되는 냉간 방적은 높은 효율과 폭넓은 소재 적용성을 제공합니다. 대부분의 범용 방적 작업에 사용되는 표준 공정입니다.
튜브 스피닝 개략도
  • 튜브 스피닝: 중공 원통형 부품용으로 설계된 이 공정은 벽 두께를 줄이고 부품을 길게 만듭니다. 내부 또는 외부에 적용할 수 있으며, 금속 튜브의 치수 조정 및 기계적 특성 향상에 이상적입니다.

7.1 방적의 핵심 원리 및 지원 기술

사인 법칙 개략도
  • 두께 예측을 위한 사인 법칙: 전단 방사에서는 최종 두께 ≈ 초기 두께 × 원뿔 반각의 사인 값입니다. 이는 원뿔형 부품의 벽 두께 변화를 예측하는 데 도움이 됩니다.
  • 네킹 및 확장: 네킹은 단면의 직경을 줄이는 반면, 확장은 직경을 늘립니다. 따라서 복잡한 프로필을 형성하는 데 이상적입니다.
  • 미세 조정 및 다중 패스 회전: 롤러 압력, 스핀들 속도, 이송 각도를 조정하고 여러 번 통과시키면 치수 정확도와 표면 마감이 향상됩니다.
  • 다림질 및 트리밍: 다림질은 주름을 매끄럽게 하여 표면 품질을 향상시키고, 트리밍은 불필요한 모서리를 제거하여 최종 윤곽을 깔끔하게 만듭니다.

7.2 일반적인 회전 기술

  • 멀티 패스 컨벤셔널 스피닝
    일반적인 방법은 롤러가 블랭크 위를 점진적으로 지나가며 맨드렐 위에서 형상을 형성하는 것입니다. 이 작업은 수동으로 또는 CNC 기계를 사용하여 수행할 수 있습니다. 벽 두께는 롤러 방향에 의해 변경되지 않는 한 일반적으로 일정하게 유지됩니다. 정방향 패스는 두께를 줄이는 반면, 역방향 패스는 변형과 스프링백을 제어합니다. CNC는 일관된 벽 두께 목표에 대한 프로그래밍 가능한 제어를 제공합니다.
  • 전단 성형(전단 회전)
    두께를 크게 줄이면서 부품의 형상을 형성하는 단일 패스 방식입니다. 롤러는 정해진 전단 각도로 압력을 가하여 얇은 소재를 두꺼운 소재의 특성에 맞춰 강화합니다. 이 방식은 중량 감소가 중요한 항공우주 및 자동차 산업에서 널리 사용됩니다. 8° 미만의 전단 각도는 접선 방향의 힘이 부족하여 주름이나 균열을 유발하는 경향이 있으며, 이는 주름이나 찢김을 유발합니다. 원통형 부품이 아닌 원뿔 및 곡선 형상에 적합합니다.
  • 네킹(감소 방적)
    "공기 회전"이라고도 하는 이 방법은 일반적으로 맨드럴을 사용하지 않습니다. 튜브의 목을 조이거나 가스 실린더와 같은 제품을 생산하는 데 사용됩니다.

7.3 형성 원칙 및 영향 요인

  • 재료 변형 메커니즘: 롤러의 국부적인 압력은 소성 변형과 냉간 가공을 유발합니다. 결정립계는 특히 전단 성형 시 압축되고 경화됩니다.
  • 벽 두께 제어: 다중 패스 스피닝에서는 롤러 패스와 방향에 따라 벽 두께가 결정됩니다. 전단 스피닝에서는 사인 법칙에 따라 맨드렐 간극과 전단 각도에 따라 두께가 결정됩니다. 주요 매개변수로는 초기 두께, 목표 두께, 그리고 성형 각도가 있습니다.
  • 응력 분포: 전단 성형에서는 응력이 롤러 접촉 영역에 집중되는 반면, 나머지 소재에는 응력이 없습니다. 반경 방향 응력은 발생하지 않으며, 부품은 가공 과정 내내 안정적인 환형 형상을 유지합니다.
  • 금속 회전의 응용

금속 스탬핑은 대량 생산에 비용 효율적이고 빠른 경우가 많지만, 복잡한 기하학적 구조와 독특한 디자인이 있는 부품의 경우 금속 스피닝이 여전히 더 나은 선택입니다.

7.4 일반 금속 스펀 제품 및 응용 분야

ss 디쉬드 스피닝
스테인리스 스틸 벤추리 스피닝
  • 반구형 부분: 조명 반사경, 믹싱 볼, 위성 접시, 탱크 덮개, 돔, 캡 등에 널리 사용됩니다. 냉연강, 스테인리스강(304, 316), 알루미늄, 구리, 황동 등의 소재를 사용합니다. 벽면은 기능적 및 미적 요건에 따라 직선 또는 곡선 형태로 제작될 수 있습니다.
  • 원뿔형: 깔때기, 호퍼, 원뿔 모양의 펜던트 고정물을 생산하는 데 이상적입니다.
  • 벤추리관: 벤추리 효과를 통해 유체 역학을 제어하기 위해 집진기, 팬, 송풍기 및 공기 스크러버에 사용됩니다.
알루미늄 콘 회전
콘 알루미늄 스피닝
  • 포물선 모양: 벨 하우징, 위성 안테나 반사경, 조명 구성 요소, 구조적 지지대 등에 흔히 사용됩니다.
고압 가스 실린더 CNG LNG 1 2
고압 가스 실린더 CNG LNG 2 2
  • 실린더: 파이프, 용기, 탱크 외부 쉘, 다양한 가스 실린더에 사용됩니다.
  • 호퍼 커버 및 베이스: 고급 알루미늄이나 기타 금속을 수작업으로 방적하여 제작하는 경우가 많습니다. 방적 후 이러한 부품은 맞춤형 기능적 요구에 맞춰 다듬거나, 구멍을 뚫거나, 홈을 파낼 수 있습니다.
  • 탱크 헤드(압력 용기 엔드 캡): 금속 스피닝은 압력 용기, 저장 탱크 및 공정 장비의 엔드캡 제작에 광범위하게 적용됩니다. 이러한 스피닝 헤드는 이음매가 없고 구조적으로 견고하며 고압 환경에 대한 복원력이 뛰어납니다. 일반적인 형태는 다음과 같습니다.
    • 플랜지만
    • 접시만
    • 플랜지와 디쉬드
    • 반구형
    • 하이 크라운
    • 준구형
    • 2:1 반타원형

8.0 왜 메탈 스피닝을 선택해야 할까요?

금속 회전은 제조업체에 다양한 규모와 설계 복잡성에 맞춰 생산을 맞춤화할 수 있는 탁월한 유연성을 제공합니다.

금속 회전 공정의 핵심은 간단합니다.
원형 블랭크(평평하거나 미리 성형된)를 회전 선반에 고정합니다. 블랭크가 회전하면 성형 롤러가 (일반적으로 맨드렐에) 압력을 가하여 소재가 유동하고 소성 변형을 통해 원하는 형상으로 변형되도록 합니다. 그 결과, 매끄러운 표면을 가진 이음매 없는 부품이 제작되어 2차 가공이 필요 없는 경우가 많습니다.

이 과정은 두 가지 흔한 오해를 해소합니다.

금속 회전은 숙련된 육체 노동에만 국한되지 않습니다.

이는 소량 생산에만 적합한 것이 아닙니다.

시제품이나 소량 생산에는 여전히 수동 스피닝이 사용되고 있지만, 최신 CNC 금속 스피닝은 대량 생산을 지원합니다. 예를 들어, 자동차 휠 생산에는 자동 스피닝 라인이 표준입니다. 로봇 로딩/언로딩 시스템을 사용하면 대량 스피닝 작업을 완전 자동화할 수 있어, 효율성을 높이고 노동력을 절감하는 무인 생산이 가능합니다.

8.1 금속 회전의 장점

  • 뛰어난 구성 요소 신뢰성: 금속 스피닝은 높은 내외부 압력을 견딜 수 있는 이음매 없는 부품을 생산합니다. 용접이나 제작 방식처럼 이음매가 잠재적인 고장 지점이 되는 것과 달리, 스피닝은 단일 소재로 부품을 제작하여 이러한 약점을 해소합니다.
  • 향상된 기계적 특성: 스피닝 공정은 금속의 입자 구조를 미세화하여 인장 강도, 인성, 경도를 향상시킵니다. 이를 통해 더 가벼운 소재도 동일한 하중을 견딜 수 있게 되어, 스피닝은 가볍지만 고강도인 용도에 이상적입니다.
  • 낮은 툴링 비용 및 유지 관리: 스탬핑, 주조, 단조 또는 하이드로포밍에 비해 스피닝은 더 간단하고 비용 효율적인 툴링을 필요로 합니다. 소량 생산이나 단품 생산의 경우, 부드럽고 저렴한 맨드렐도 사용할 수 있습니다. 대량 생산의 경우, 더 견고한 툴링을 통해 마모를 최소화하면서 일관된 품질을 보장합니다.
  • 빠른 디자인 변경 적응성: 작은 설계 변경, 특히 치수 감소는 완전히 새로운 다이를 제작할 필요 없이 성형 도구나 맨드렐을 조정하여 신속하게 구현할 수 있습니다. 따라서 금속 스피닝은 빠르게 진행되는 제품 개발이나 반복적인 설계에 이상적입니다.
  • 최소한의 재료 낭비:이 공정은 폐기물 발생률을 낮추어 원자재 사용량을 줄이고 재료 효율성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
  • 비용 효율성 및 다양성: 금속 스피닝은 낮은 재료 낭비, 빠른 성형 속도, 그리고 저렴한 툴링이 결합된 매우 경제적인 공정입니다. 다양한 부품 유형에 대해 딥 드로잉이나 스탬핑보다 경쟁력 있는 대안으로 활용되는 경우가 많습니다.
  • 높은 작업 경화 능력: 스피닝 공정은 성형되는 소재의 강도를 크게 향상시켜, 고성능 부품을 구현하면서도 저렴한 비금속을 사용할 수 있도록 합니다. 최종 부품은 우수한 기계적 특성을 보입니다.
  • 복잡한 기하학 지원: 성형 롤러(회전 공구)는 최소한의 기하학적 제약을 받습니다. 간단한 CNC 프로그래밍 조정으로 부품의 형상을 길이 방향으로 변경할 수 있어 복잡한 축대칭 형상을 성형하는 데 높은 유연성을 제공합니다.
  • 환경 친화적: 금속 스피닝은 다른 많은 금속 성형 방식보다 에너지 소비량이 적고 폐기물 발생도 적습니다. 또한, 재료 재활용을 지원하고 지속 가능한 제조 관행에 기여합니다.

8.2 금속 스피닝의 단점

  • 더 긴 처리 시간: 주조 및 기타 대량 생산 공정과 비교했을 때, 금속 스피닝은 일반적으로 부품당 시간이 더 오래 걸리며, 특히 대량 생산 시 더욱 그렇습니다. 따라서 소량 또는 중량 생산에 가장 적합합니다.
  • 일관성은 운영자의 기술에 따라 달라집니다. 수동 스피닝에서는 부품의 균일성과 품질이 작업자의 경험과 기술 수준에 크게 좌우됩니다. 이로 인해 부품 치수와 표면 조도가 달라질 수 있습니다.
  • 기하학적 제한: 금속 스피닝은 원뿔, 반구, 포물선과 같은 축대칭 형상을 형성하는 데 적합합니다. 그러나 축대칭이 아니거나 매우 불규칙한 형상에는 적합하지 않습니다.
  • 낮은 오류 허용 범위: 이 공정은 오류의 여지가 거의 없습니다. 균열, 움푹 패임, 변형과 같은 결함은 수리가 어렵거나 불가능하기 때문에 일반적으로 부품 폐기로 이어집니다. 따라서 엄격한 품질 관리가 요구됩니다.
  • 안전 문제: 수동 회전 중에는 부품이 고속으로 회전하여 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 심압대와 맨드렐 사이에 블랭크가 단단히 고정되지 않으면 블랭크가 빠질 수 있습니다. 작업자는 항상 주의를 기울이고 엄격한 안전 규정을 준수해야 합니다.
  • 결론: 금속 회전이 경쟁력 있는 성형 방법으로 남아 있는 이유

금속 스피닝은 고성능 축대칭 금속 부품을 생산하는 다재다능하고 비용 효율적이며 기계적으로 유리한 공정으로 손꼽힙니다. 시제품 개발, 소량 생산, 대량 생산 라인 자동화 등 어떤 작업을 수행하든 금속 스피닝은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 뛰어난 강도를 지닌 완벽한 부품
  • 최소한의 재료 낭비와 도구 비용
  • 설계 변경에 대한 빠른 적응성
  • 복잡하고 대칭적인 기하학에 대한 강력한 지원

가공 시간 및 부품 형상에 대한 일부 제한에도 불구하고 CNC 자동화 및 성형 제어의 발전으로 산업적 관련성이 크게 확대되었습니다. 특히 항공우주, 조명, 압력 용기 및 난방, 냉방, 환기 산업. 성능, 유연성, 비용의 균형을 추구하는 제조업체라면 금속 스피닝을 고려해 볼 만한 공정입니다.

9.0 금속 스피닝에 대한 자주 묻는 질문(FAQ)

Q1: 금속 회전에 일반적으로 어떤 재료가 사용됩니까?

에이: 일반적인 소재로는 알루미늄 합금(예: 1100, 6061), 스테인리스강(예: 304, 316), 탄소강, 구리, 황동, 티타늄 등이 있습니다. 소재 선택은 성형성, 강도 요구 사항, 최종 사용 조건에 따라 달라집니다.

Q2: 금속 회전을 이용해 어떤 모양을 만들 수 있나요?

에이: 일반적인 형상으로는 원뿔형, 반구형, 원통형, 포물선형, 벤추리관형, 탱크 헤드형 및 기타 축대칭형 프로파일이 있습니다. 복잡한 곡선은 다중 패스 CNC 스피닝을 통해 구현할 수 있습니다.

Q3: 전단 방사와 일반 방사의 차이점은 무엇입니까?

에이: 기존 방적 방식은 성형 중에도 소재의 두께를 유지하는 반면, 전단 방적 방식은 롤러가 축방향으로 힘을 가함에 따라 두께가 감소합니다. 전단 방적 방식은 소재의 강도를 높이지만, 더 엄격한 제어가 필요합니다.

Q4: CNC 금속 회전은 대량 생산에 적합합니까?

에이: 네. CNC 금속 스피닝은 최소한의 작업자 개입으로 일관되고 반복 가능한 성형을 가능하게 합니다. 자동차 및 조리기구 제조와 같은 산업에서는 로봇 로딩/언로딩 기능을 갖춘 완전 자동화된 셀이 널리 사용됩니다.

Q5: 메탈 스피닝은 딥 드로잉이나 스탬핑과 어떻게 비교됩니까?

에이: 금속 스피닝은 소량에서 중량 생산 및 맞춤형 형상에 더욱 유연하고 경제적입니다. 스탬핑은 대량 생산의 평평하거나 얕은 부품에 더 적합합니다. 스피닝은 툴링 투자 비용이 적고 설계 변경이 더 빠릅니다.

Q6: 금속 회전을 사용하여 압력 용기 부품을 만들 수 있나요?

에이: 물론입니다. 금속 스피닝은 저장 및 공정 용기용 반구형 또는 타원형 헤드와 같이 구조적 무결성이 높은 이음매 없는 탱크 헤드와 엔드 캡을 생산하는 데 널리 사용됩니다.

Q7: 금속 회전은 환경 친화적인 공정인가요?

에이: 네. 폐기물 발생을 최소화하고, 단조나 주조보다 에너지 소비를 줄이며, 재료 수율을 높이고 재활용 가능한 합금 사용을 가능하게 하여 지속 가능한 관행을 지원합니다.

 

참고문헌:

https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-spinning.html

https://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/engineering-technology/manupedia/metal-spinning/flow-turning

https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_spinning

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