링 타입 단조 국소화 된 압축력을 통해 금속을 형성하여 고리 모양 (고리 모양) 구성 요소를 생성하는 금속 가공 공정입니다. 이 기술은 우수한 기계적 특성, 최적화 된 곡물 흐름 및 우수한 구조적 무결성을 가진 부품을 생성하는 능력으로 인해 항공 우주에서 발전에 이르기까지 수많은 산업에서 중요합니다.
링 타입 단조 과정
링 타입 단조의 기본 원리는 엄청난 압력 하에서 죽음 사이에 예열 된 금속 빌릿 (종종 단단한 실린더 또는 미리 피터 된 도넛 모양)을 변형시키는 것을 포함합니다. 이를 달성하기위한 몇 가지 일반적인 방법이 있습니다.
Open Die Forging (Ring Forging) :이 방법에서는 단단하거나 사전 피처 원통형 빌릿이 바닥 다이에 놓이고 상단 다이는 압축력을 적용합니다. 재료가 반경 방향으로 바깥쪽으로 변형됨에 따라, 단조는 동심성을 유지하고 내부 및 외부 직경을 제어하기 위해 지속적으로 회전한다. 이 방법은 매우 유연하고 더 큰 맞춤 부품에 사용되는 광범위한 링 크기를 생산하는 데 적합합니다.
폐쇄 다이 단조 (인상 다이 단조) : 더 많은 양의 생산과 더 복잡한 모양의 경우 폐쇄 다이가 사용됩니다. 금속 빌릿은 링의 최종 모양을 지시하는 다이 캐비티 내에 배치됩니다. 다가 가면서 금속은 공동의 윤곽으로 흐르면서 정확하고 종종 네트 모양의 구성 요소를 만듭니다. 이 방법은 탁월한 치수 정확도와 표면 마감을 제공합니다.
링 롤링 :이 특수한 프로세스는 원활한 롤링 링을 생성하는 데 독점적으로 사용됩니다. 가열 된 미리 파이어 넛 모양의 빌릿은 구동 메인 롤과 아이들러 롤 사이에 배치됩니다. 메인 롤이 회전함에 따라 아이들러 롤은 압력을 가해 링이 얇고 직경이 팽창하게합니다. 이 연속 변형은 곡물 구조를 개선하고 탁월한 강도를 부여합니다. 링 롤링은 크고 얇은 벽 링을 생성하는 데 매우 효율적입니다.
링 타입 단조의 주요 장점
플레이트에서 주조 또는 가공과 같은 다른 제조 방법에 비해 링 타입의 장점은 중요합니다.
우수한 기계적 특성 : 단조는 금속의 입자 구조를 개선하여 캐스트 수상 돌기를 분해하고보다 균질하고 더 미세한 곡물을 만듭니다. 이로 인해 강도, 인성, 피로 저항 및 충격 강도가 향상됩니다. 제어 된 변형은 또한 부품의 윤곽을 따라 입자 흐름을 정렬하여 응력에 대한 저항을 최적화합니다.
개선 된 구조적 무결성 : 단조 공정은 내부 공극, 다공성 및 주물에 존재할 수있는 기타 결함을 제거합니다. 이로 인해 신뢰성이 높고 성능이 예측 가능성이 높아지는 밀도가 높고 음수가 더 높아집니다.
재료 절약 : 단조는 거의 네트 모양의 구성 요소를 생산하여 고체 재고로부터의 가공에 비해 재료 폐기물의 양을 최소화 할 수 있습니다. 이것은 비싼 합금에게 특히 유리합니다.
가공 시간 감소 : 단조로 달성 할 수있는 차원 정확도와 표면 마감이 향상되면 후속 가공 작업이 크게 줄어들거나 심지어 제거 될 수 있습니다.
높은 양의 비용 효율성 : 폐쇄 된 다이 단조의 경우 툴링 비용이 더 높을 수 있지만 효율성과 재료 절약은 대규모 생산 실행에 대한 비용 효율적인 솔루션이됩니다.
링 타입 단조의 응용
링 타입의 단조 구성 요소는 중요한 성능 요구 사항으로 인해 방대한 산업 분야에서 필수 불가결합니다.
항공 우주 : 제트 엔진 구성 요소 (케이스, 링, 씰), 랜딩 기어 부품, 미사일 부품.
발전 : 풍력 터빈 메인 베어링, 가스 터빈 부품, 발전기 링.
오일 및 가스 : 플랜지, 밸브 바디, 압력 용기 부품.
중공업 : 대형 기어, 베어링, 건설 및 광업 장비를위한 슬루핑 링.
해양 : 프로펠러 샤프트, 선박 베어링.
자동차 : 기어 블랭크, 베어링 레이스.
링 타입 단조에 사용되는 재료
광범위한 금속 및 합금은 고리 모양으로 단조 될 수 있으며, 각각의 특정 특성 및 적용 요구 사항으로 선택됩니다.
탄소강 : 일반적인 산업 응용 분야의 비용 효율성.
합금강 : 강도, 경도 및 내마모성을 제공합니다 (예 : 크롬산 강, 니켈-크롬 강).
스테인리스 강 : 탁월한 내식성 저항과 우수한 기계적 특성을 제공합니다.
알루미늄 합금 : 항공 우주에서 흔한 가볍고 높은 강도 대 중량비.
니켈 기반 슈퍼 합금 : 항공 우주 및 발전 터빈에 중요한 탁월한 고온 강도 및 부식 저항.
티타늄 합금 : 항공 우주 및 의료 응용 분야에서 높은 강도, 저밀도 및 탁월한 부식 저항성.
품질 관리 및 검사
단조 고리의 중요한 특성을 고려할 때, 제조 공정 전반에 걸쳐 엄격한 품질 관리 조치가 필수적입니다. 일반적으로 다음은 다음을 포함합니다.
재료 인증 : 원료의 화학적 조성 및 기계적 특성 검증.
치수 검사 : 정밀 도구를 사용하여 단조 링이 지정된 공차를 충족시킵니다.
비파괴 테스트 (NDT) : 초음파 테스트 (UT), 자기 입자 검사 (MPI) 및 액체 침투용 검사 (LPI)와 같은 방법이 내부 또는 표면 결함을 검출하기 위해 사용됩니다.
기계 테스트 : 인장, 충격 및 경도 테스트와 같은 파괴 테스트는 위조 된 재료의 기계적 특성을 확인하기 위해 테스트 쿠폰에서 수행됩니다.
금속성 검사 : 최적의 재료 특성 및 결함없는 단조를 보장하기 위해 곡물 구조 및 미세 구조 분석.
링 타입 단조의 발전
링 타입 단조 분야는 기술 발전으로 계속 발전하고 있습니다.
자동화 된 단조 시스템 : 로봇 처리 및 자동화 된 컨트롤은 정밀도, 일관성 및 효율성을 향상시킵니다.
고급 시뮬레이션 소프트웨어 : FEA (Finite Element Analysis)는 단조 프로세스를 시뮬레이션하고, 다이 설계 최적화, 재료 흐름을 최적화하고, 잠재적 결함을 예측하여 시험 및 오류를 줄이는 데 사용됩니다.
새로운 재료 및 합금 : 용서가 개선 된 고성능 합금 개발 및 극단적 인 응용을위한 특성이 향상됩니다.
하이브리드 제조 : 단조와 첨가제 제조 또는 기타 공정을 결합하여 최적화 된 재료 특성으로 복잡한 형상을 만듭니다.
결론적으로, 링 타입 단조는 현대 제조의 초석으로, 수많은 까다로운 산업에서 고성능, 내구성 및 신뢰할 수있는 구성 요소를 제공합니다. 우수한 기계적 특성과 구조적 무결성을 부여하는 능력은 중요한 환형 부품에 선호되는 선택이되며 지속적인 발전은 향후 더 큰 기능과 응용 프로그램을 약속합니다.
