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압출이란
재료를 컨테이너 속에서 압축하여 금형 구멍을 통하여 원래보다 단면적을 작게 하고,
원하는 형태를 만드는 가공법이다. 주로 비철금속의 열간가공에 사용되고. 빌렛은 컨테이너와
다이내에서 큰 압축응력을 받기 때문에, 가공하기 어려운 고온재료를 가공할 때 많이
이용된다. 공정이 간단하고, 압출력이 높기 때문에 제품의 재질이 치밀해지며, 기계적
성질도 향상된다. 압출방법으로는 압력 작용방향으로 제품이 나오는 직접압출법(direct
extrusion)과 압력 작용 반대방향으로 제품이 나오는 간접압출법(indirect
extrusion)으로 구분된다.
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직접압출법
및 간접압출법의 비교
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직접압출법
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간접압출법
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구조
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단순, 일반적 가공법
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복잡, 설비보수 어려움
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압출방향
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스템의 진행방향
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스템 진행방향의 반대
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마찰
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마찰, 동력손실 큼
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상대이동 적어 손실 적음
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Dead zone
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크다
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작다
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빌렛 산화층
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내부혼입 크다
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금속유동 적어 결함 최소
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결함
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piping 결함 항상
발생
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껍질덮힘 다수 발생
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Shell 두께
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1~2mm
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1~2mm
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Discard 길이
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빌렛 직경의 20%
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빌렛 직경의 10%
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Piping 제거길이 |
뒷부분,
총길이의 2~3% |
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생산수율
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80%
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92%
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직접 압출법
전방압출이라고도 하며, 치약을 짜내는 것과 같은 원리이다. 빌렛은 용기의 벽면에 대하여 상대운동을
하므로 벽면과의 마찰로 인해 램 하중이 매우 크다. 압출이 가장 나중에 되는 부분은 금속유동에
기인하여 압출봉의 중심 또는 내부에 압출 파이핑 결함이 형성되어 재료의 가치를 상실한다. 이를
제거하기 위해 빌렛의 뒷부분은 남기고(discard) 압출하기 때문에 생산수율이 낮아진다. 또한
압출 초기와 압출 후기의 빌렛 온도의 차이로 압출된 봉의 기계적 특성 편차가 발생한다. 이를
최소화 하기 위해 빌렛가열시 구배가열이나, 압출 후 냉각방법을 개선하여야 한다.
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간접 압출법
후방압출이라고도 하며, 다이가 빌렛쪽으로 움직이거나, 다이를 지지하는 스템을 정지시켜 두고 빌렛을
가진 컨테이너를 움직이기도 하므로, 빌렛과 용기의 벽면에서의 마찰이 거의 없다. 따라서, 압출에
필요한 동력소비가 작고, 낮은 온도에서 작업이 가능하다. 대량생산에 적합하며, 금속유동이 균열하여
결함이 적어 생산수율이 높다. 압출조직이 균일하여 제품의 신뢰도가 높고, 기계적 특성이 우수하다.
반면에 기계 구조가 복잡하거나, 표면 산화층이 다이에 집적되어 제품의 표면에 묻어나오기 쉽다.
또한 빌렛 온도 유지 및 밀폐를 위한 고도의 축적된 기술이 필요하다.
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