전조 가공, 전조 가공의 장단점 및 종류

지난 시간에는 인발에 대해 배웠습니다. 이번 시간에는 전조에 대해 알아보겠습니다. 전조 가공의 정의, 전조 가공의 장단점 순으로 포스팅을 진행하겠습니다.

전조 공정을 거친 스크류

 

전조 가공이란?

전조 가공은 소재와 공구를 함께 회전하는 가공입니다. 이전까지의 가공은 공구든, 재료든 둘 중 한 가지에만 움직임이 있었습니다. 하지만, 이와는 다르게 함께 회전하는 것이 가장 큰 특징인 공정입니다. 회전을 통하여 재료의 내, 외부에 공구의 표면 형상을 새깁니다.

 

전조 가공과 압연 가공의 차이

큰 틀에서 본다면 압연 가공 안에 전조 공정이 포함되어 있을 수 있습니다. 하지만, 명확히 따지면 압연 가공과는 차이가 있습니다. 가장 큰 차이로는 가공물의 회전 여부입니다.

전조: 가공물, 공구 모두 회전하는 상태에서 소성가공 진행
압연: 가공물은 회전하지 않는 상태에서 소성가공 진행 

 

전조 공정의 장단점

이런 전조 공정을 진행했을 때 생기는 장단점을 알아보겠습니다.

1. 전조 가공의 장점
1) 높은 강도
압연이나 압출 등에서 생긴 소재의 섬유가 절단되지 않기 때문에 제품의 강도가 높습니다. 또한, 소성 변형에 의해 제품이 경화되고, 조직이 치밀해져 기계적 강도가 커집니다.
2) 작은 가공력으로 가공 가능
소재와 공구가 좁게 닿아있기 때문에 비교적 작은 가공력으로 가공할 수 있습니다.
3) 긴 공구 수명
전조로 가공한 제품은 공구의 수명이 깁니다.
4) 높은 효율
전조는 빠른 생산속도로 가공을 진행하고, 나사산을 만들기 때 쇳밥이 나지 않기 때문에 재료를 절약할 수 있습니다.

2. 전조 가공의 단점
1) 소량 생산 시 생산성 감소
전조는 대량 생산에 적합하기 때문에 소량을 생산할 때 생산성이 떨어집니다.
2) 산화 및 스케일 발생
전조 후 표면에 스케일이 발생하며, 산화로 인해 표면이 지저분해집니다.

 

전조 가공의 종류

전조 공정은 크게 왕복식 전조 가공과 회전식 전조 가공으로 나눌 수 있습니다.

1. 나사 전조
나사 형상을 가공할 때 주로 사용되는 전조 가공법입니다. 움직이는 다이에 소재를 여러 번 회전시키면서 가공하는 방법입니다. 다이에 파인 홈의 모양에 따라 나사의 형상이 결정 납니다. 나사 전조는 소재의 표면만을 변형시키는 것이며, 소재의 내부 구조는 그대로 유지됩니다.
1) 평행다이식
 반대 방향으로 움직이는 다이가 서로 평행입니다. 롤 다이식에 비해 제품의 정밀도가 떨어집니다.
2) 롤 다이식
반대 방향으로 움직이는 다이가 롤 형상입니다. 2 롤 식과 3 롤식이 있으며 생산속도가 빠르다는 장점이 있습니다.
3) 차동식
위의 가공과는 반대로, 두 개의 원형다이가 동일한 방향으로 움직입니다. 두 다이의 속도차에 의해 가공이 진행됩니다.


2. 기어 전조
기어 형상을 가공할 때 주로 사용되는 전조 가공법입니다. 나사 전조와 같은 방식으로 가공이 진행됩니다. 나사모양의 다이를 사용하는 나사전조와 다르게 기어모양의 다이를 사용합니다.
1) 래크형
소형의 기어를 제작할 때 쓰입니다. 두 래크형 다이 사이에 재료를 넣고, 다이를 좌우로 움직이며 가공을 진행합니다.
2) 피니언형
피니언 모양의 다이하나로 재료를 가공합니다.

3. 강구 전조
비틀림 홈으로 구성된 두롤 사이에 넣은 후, 경사 압연 방식으로 볼을 만드는 가공법입니다.

 

이번 시간에는 전조 가공에 대해 알아보았습니다. 압연과의 차이에 잘 숙지하시며 전조 가공의 종류를 파악하는 것이 중요할 듯합니다.