열처리는 CNC 가공 후 2차 가공 단계로 사용됩니다.
부품 절단을 CNC로 완료한 후에도 작업은 끝나지 않습니다. 이러한 기본 구성요소는 표면이 보기 흉하거나, 충분히 강하지 않거나, 완전한 제품을 생산하기 위해 다른 구성요소와 결합되어야 하는 단 하나의 구성요소일 수 있습니다. 결국, 개별 부품으로 구성된 가제트를 얼마나 자주 사용합니까?
요점은 다양한 응용 프로그램에 사후 처리 활동이 필요하며 프로젝트에 가장 적합한 보조 작업을 선택할 수 있도록 몇 가지 요소를 안내한다는 것입니다.
이 3부작 시리즈에서는 열처리 절차, 코팅, 하드웨어 설치 대안 및 고려 사항을 살펴보겠습니다. 이들 중 일부 또는 전부는 가공 제품을 고객 준비 상태로 전환하는 데 필요할 수 있습니다. 이 에세이의 파트 I에서는 열처리를 다루고 파트 II와 III에서는 표면 준비 및 하드웨어 설치를 살펴봅니다.
이 3부작 시리즈에서는 열처리 절차, 코팅, 하드웨어 설치 대안 및 고려 사항을 살펴보겠습니다. 품목을 가공 상태에서 고객 준비 상태로 전환하려면 이들 중 일부 또는 전부가 필요할 수 있습니다. 열처리 주제는 이 기사에서 다룹니다.
열처리는 가공 전과 후에 합니까?
가공 후 열처리가 가장 먼저 고려되는 작업이며 전처리된 재료의 밀링을 고려하는 것도 가능합니다. 한 가지 접근 방식을 다른 접근 방식보다 사용해야 하는 이유는 무엇입니까? 열처리 및 가공 금속을 선택하는 순서는 재료 품질, 가공 공정 및 부품 공차에 영향을 미칠 수 있습니다.
열처리된 재료를 사용하면 더 단단한 재료를 처리하는 데 시간이 오래 걸리고 장비가 빨리 마모되어 가공 비용이 증가하므로 가공에 영향을 줍니다. 또한 사용된 열처리의 유형과 재료의 영향을 받는 표면 아래의 깊이에 따라 재료의 경화층을 절단하고 경화된 금속을 처음 사용하는 목적을 훼손할 수 있습니다. 가공 공정에서 공작물의 경도를 높이기에 충분한 열이 생성될 수도 있습니다. 스테인리스강과 같은 특정 재료는 특히 가공 중 가공 경화되기 쉬우므로 이를 방지하기 위해 특별한 예방 조치를 취해야 합니다.
그러나 따뜻한 금속을 사용하면 몇 가지 장점이 있습니다. 경화 금속을 사용하여 부품을 더 엄격한 허용오차로 유지할 수 있으며, 예열 처리된 금속에 쉽게 접근할 수 있기 때문에 자재 조달이 더 쉽습니다. 또한 가공 후까지 열처리를 연기하면 생산 공정에 또 다른 시간 소모적인 단계가 추가됩니다.
반면에 가공 후 열처리는 가공 공정을 더 잘 제어할 수 있습니다. 열처리에는 여러 가지 형태가 있으며 원하는 재료 품질을 얻기 위해 그 중 아무거나 사용할 수 있습니다. 가공 후 열처리는 부품 표면에 균일한 열처리를 보장합니다. 열처리는 예열된 재료의 제한된 깊이까지만 재료에 영향을 줄 수 있기 때문에 가공은 특정 위치에서 경화된 재료를 제거할 수 있지만 다른 위치에서는 제거하지 않을 수 있습니다.
앞서 언급한 바와 같이 후처리 열처리는 별도의 아웃소싱 절차가 필요하기 때문에 비용이 증가하고 리드 타임이 길어집니다. 열처리는 또한 가공 중에 달성된 엄격한 공차를 손상시킬 수 있는 항목이 휘거나 뒤틀릴 수 있습니다.
열처리
열처리는 종종 금속의 재료 특성을 변경합니다. 일반적으로 이것은 더 가혹한 사용을 견딜 수 있도록 금속의 강도와 경도를 높이는 것을 수반합니다. 반면에 어닐링과 같은 특정 열처리 방법은 금속의 경도를 감소시킬 수 있습니다. 다양한 열처리 옵션을 살펴보겠습니다.
경화
금속은 경화 과정에 의해 경화됩니다. 충격을 받았을 때 경도가 높은 금속은 찌그러지거나 자국이 남을 가능성이 적습니다. 열처리는 또한 재료가 파손되고 파손되는 힘인 금속의 인장 강도를 향상시킵니다. 재료의 강도가 높아져 특정 용도에 더 적합합니다.
금속을 경화시키기 위해 금속의 임계 온도 또는 결정 구조 및 물리적 특성이 변하는 온도보다 높은 온도로 가공물을 가열합니다. 금속은 물, 소금물 또는 기름으로 냉각되기 전에 짧은 시간 동안 이 온도에서 유지됩니다. 담금질 유체는 금속의 합금에 의해 결정됩니다. 각 담금질 유체는 냉각 속도가 다르기 때문에 금속을 얼마나 빨리 냉각시키는가에 따라 선택이 달라집니다.
케이스 경화
케이스 경화는 재료의 외부 표면에만 영향을 주는 일종의 경화입니다. 이것은 종종 강한 외층을 생성하기 위해 가공 후에 수행됩니다.
석출 경화
석출 경화는 특정 합금 성분을 사용하여 특정 금속을 경화시키는 방법입니다. 구리, 알루미늄, 인 및 티타늄이 이러한 요소입니다. 고체 금속을 장기간 가열하면 이러한 원소가 침전되거나 고체 입자를 형성합니다. 이것은 입자 구조에 영향을 주어 재료의 강도를 향상시킵니다.
가열 냉각
앞서 언급했듯이 어닐링은 금속을 부드럽게 하고 장력을 줄이며 재료의 연성을 높이는 데 사용됩니다. 이 기술은 금속을 부드럽게 하고 다루기 쉽게 만듭니다.
금속을 어닐링하기 위해 특정 온도(재료의 임계 온도 이상)로 부드럽게 가열하고 해당 온도를 유지한 다음 천천히 냉각합니다. 이러한 지연 냉각은 금속을 단열재에 묻거나 가열로 및 금속이 냉각될 때 가열로에서 유지함으로써 달성됩니다.
대형 슬래브 가공 응력 완화
응력 완화는 재료가 특정 온도로 가열된 다음 점진적으로 냉각된다는 점에서 어닐링과 유사합니다. 그러나 응력 완화의 경우 이 온도는 임계 온도보다 낮습니다. 그런 다음 물질을 공기로 냉각시킵니다.
이 절차는 금속의 물리적 품질에 상당한 영향을 미치지 않으면서 냉간 가공 또는 전단으로 인한 응력을 제거합니다. 물리적 속성은 변경되지 않은 상태로 유지되지만 이 응력을 완화하면 부품을 추가 처리하거나 사용하는 동안 치수 변경(또는 뒤틀림 또는 기타 변형)을 방지하는 데 도움이 됩니다.
강화
템퍼링은 금속을 임계 온도 이하의 온도로 가열한 다음 공기 중에서 냉각하는 것을 포함합니다. 이것은 응력 완화와 거의 동일하지만 최종 온도는 그렇게 높지 않습니다. 템퍼링은 경화 과정에서 얻은 대부분의 경도를 유지하면서 인성을 향상시킵니다.
마지막 생각들
주어진 응용 분야에 대한 올바른 물리적 품질을 생성하기 위해 금속 열처리가 자주 필요합니다. 밀링 전에 재료를 열처리하면 총 생산 시간을 절약할 수 있지만 가공 공정에 시간과 비용이 추가됩니다. 동시에 가공된 열처리 부품은 재료 가공을 더 쉽게 만들지만 제조 공정에 추가 단계를 추가합니다.
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