제제 66 장 부피성형가공 장 부피성형가공 - (3) - (3) 압출압출

Topic: Topic: 압출의 정의압출의 정의 //분류분류정의정의 :: 소재소재 (billet)(billet) 를 용기를 용기 (container)(container) 에 넣고 에 넣고

램램 (ram)(ram) 으로 가압하여으로 가압하여 , , 소재가 다이구멍 소재가 다이구멍

사이로 빠져나오면서 성형되는 연속공정사이로 빠져나오면서 성형되는 연속공정

마찰마찰<< 직접직접 (( 전방전방 )) 압출압출 >>

Q: Q: 소재가 주로 변형하는 영역은 어디인가소재가 주로 변형하는 영역은 어디인가 ??

특징특징 :: 압축응력이 주가 됨압축응력이 주가 됨 . . 높은 성형성높은 성형성 ..(* Chevron crack-(* Chevron crack- 압출결함압출결함 ))

분류분류 1:1: 직접직접 , , 간접간접 , , 정수압정수압 , , 충격충격분류분류 2:2: 열간압출열간압출 , , 냉간압출냉간압출 (=(= 냉간단조냉간단조 ))

다 이

컨 테 이 너

소 재유 체

<< 간접간접 (( 후방후방 )) 압출압출 >> << 정수압압출정수압압출 >>

소 재다 이

컨 테 이 너

<< 충격압출충격압출 >>

Types of ExtrusionTypes of Extrusion

FIGURE 6.47 Types of extrusion: (a) direct; (b) indirect; (c) hydrostatic; (d) impact.

Extruded ProductsExtruded Products

FIGURE 6.48 (a)-(c) Examples of extrusions and products made by sectioning them. Source: Kaiser Aluminum. (d) Examples of extruded cross-sections. Source: (d) Courtesy of Plymouth Extruded Shapes.

<< 압출가능한 단면압출가능한 단면>>

빌렛 빌렛 (( 소재소재 ))

컨테이너컨테이너압출다이압출다이

<< 압출의 효율압출의 효율 >>

문제문제 : (: ( 주주 )KCC)KCC 는 압출공정을 통해 직경이 는 압출공정을 통해 직경이 66 인치인 알루미늄봉을 직경 인치인 알루미늄봉을 직경

22 인치로 만들기 위해 압출기를 선정하려고 한다인치로 만들기 위해 압출기를 선정하려고 한다 . . 과잉일은 과잉일은

이상변형일의 이상변형일의 40%, 40%, 마찰일은 변형일의 마찰일은 변형일의 25%25% 로 가정할 때 예상되는 로 가정할 때 예상되는

압출하중은 얼마인가압출하중은 얼마인가 ? ? 소재는 유동응력이 인 알루미늄 소재는 유동응력이 인 알루미늄

1100-O1100-O 이다이다 . . fY

0.2180

Topic: Topic: 압출이론압출이론다이반각 다이반각

•• 압출비압출비

변형률변형률

fo AAR /

RAA

LL

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o

f lnlnln1

직각다이직각다이 -- 데드영역데드영역

(2) (2) 마찰고려마찰고려 (( 과잉변형 무시과잉변형 무시 )) )1)(tan1( tan

RYp

(1) (1) 이상변형시 이상변형시 >> >> 공급에너지공급에너지 == 이상변형에너지이상변형에너지

RYYYdu ln10

1

ooooooo LpAFLRYLAuLA )(ln

RYp ln

•• 압출압력압출압력

(3) (3) 마찰마찰 , , 과잉변형을 고려하는 경우과잉변형을 고려하는 경우 )ln( RbaYp

단위부피당 에너지단위부피당 에너지

Q: Q: 압출압력과 단위부피당 소요에너지의 관계는압출압력과 단위부피당 소요에너지의 관계는 ??

Extrusion pressure with 45° dead-metal zone: 21.7lno

Lp Y RD

소재유동소재유동압출하중의 구성p u

압출하중과 행정압출하중과 행정

직 접 압 출

간 접 압 출

램 행 정

압 출 압 력

Topic: Topic: 압출결함압출결함

(1)(1) 파이프 결함파이프 결함(2)(2) 표면균열표면균열(3)(3) 중심부 균열 중심부 균열 (Chevron crack)(Chevron crack)

Q: Q: 파이프결함이 언제 생기기 시작하는가파이프결함이 언제 생기기 시작하는가 ??

<< 압출제품 압출제품 (1)>(1)>

<< 압출제품 압출제품 (2)>(2)>

냉간압출 냉간압출 = = 냉간단조냉간단조

Impact ExtrusionImpact Extrusion

FIGURE 6.55 (a)-(b) Schematic illustration of the impact-extrusion process. The extruded parts are stripped using a stripper plate, as otherwise they may stick to the punch. (c) Two examples of products made by impact extrusion. Collapsible tubes can be produced by impact extrusion, referred to as the Hooker process.

Tube ExtrusionTube Extrusion

FIGURE 6.58 Extrusion of a seamless tube. (a) Using an internal mandrel that moves independently of the ram. An alternative arrangement has the mandrel integral with the ram. (b) Using a spider die (see Fig. 6.59c) to produce seamless tubing.

Extrusion of Hollow ShapesExtrusion of Hollow Shapes

FIGURE 6.59 (a) An extruded 6063-T6 aluminum ladder lock for aluminum extension ladders. This part is 8 mm (5/16 in.) thick and is sawed from the extrusion, as also shown in Fig. 6.48a. (b)-(d) Components of various types of dies for extruding intricate hollow shapes. Source: After K. Laue and H. Stenger

<< 압출기압출기 >>