금속 절단: 6가지 핵심 기술 살펴보기

금속 절단 공정에는 다양한 유형의 공작물 재료가 있습니다. 이러한 소재는 절단 형성 및 제거 특성이 뚜렷하므로 소재를 효과적으로 절단하려면 이러한 특성을 이해하는 것이 중요합니다.

ISO 표준에 따르면 금속 재료는 6가지 그룹으로 분류되며, 각 그룹마다 고유한 가공 특성이 있습니다. 이 문서에서는 각 그룹에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.

금속 소재의 여섯 가지 범주는 다음과 같습니다:

(1) P-Steel
(2) M-스테인리스 스틸
(3) K-캐스트 아이언
(4) N-비철금속
(5) S-내열 합금
(6) H-경화 강철

다양한 소재의 절단 특성

01-P Steel

스틸이란 무엇인가요?

강철은 금속 절단 산업에서 널리 사용되는 재료입니다. 주로 철(Fe)로 구성된 합금으로 제련 공정을 통해 생산됩니다. 강철은 담금질 및 템퍼링 공정을 통해 경화되지 않거나 경화될 수 있으며, 그 결과 최대 400HB의 경도를 얻을 수 있습니다.

비합금강은 낮은 탄소 함량 0.8% 미만이며 철 이외의 다른 합금 원소를 포함하지 않습니다. 반면에 합금강 는 탄소 함량이 1.7% 미만이며 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 텅스텐(W) 등의 합금 원소를 추가로 첨가하여 특성을 향상시킵니다.

금속 절삭 분야에서 P 그룹은 광범위한 산업 응용 분야를 포괄하는 가장 큰 재료 그룹입니다. 이 그룹의 재료는 일반적으로 긴 칩을 형성하고 연속적이고 균일한 칩을 생산할 수 있다는 특징이 있습니다. 특정 칩 형태는 재료의 탄소 함량에 따라 크게 달라집니다.

탄소 함량이 낮은 재료는 일반적으로 질기고 점성이 있는 반면, 탄소 함량이 높은 재료는 부서지기 쉽습니다.

처리 특성:

• 긴 칩 소재.
• 칩 제어는 비교적 쉽고 원활합니다.
• 연강은 끈적거리고 날카로운 절삭날이 필요합니다.
• 단위 절삭력 kc: 1500-3100 N/mm²
• ISO P 재료를 가공하는 데 필요한 절삭력과 전력은 제한된 범위 내에 있습니다.

02-M 스테인리스 스틸

스테인리스 스틸이란 무엇인가요?

• 스테인리스 스틸은 최소 11-12% 크롬이 함유된 합금입니다.
• 탄소 함량은 일반적으로 매우 낮습니다(최대 0.01%까지).
• 합금은 주로 Ni(니켈), Mo(몰리브덴), Ti(티타늄)입니다.
• 강철 표면에 고밀도 Cr2O3 층을 형성하여 부식에 강하도록 합니다.

그룹 M 소재는 석유 및 가스, 파이프 피팅, 플랜지, 제약 및 가공과 같은 산업에서 널리 사용됩니다.

이러한 소재는 불규칙하고 벗겨지는 칩을 생성하는 경향이 있으며 일반 강철에 비해 절삭력이 높습니다. 스테인리스 스틸에는 여러 가지 유형이 있으며, 그 종류는 칩 브레이킹 성능(깨지기 쉬운 것부터 거의 불가능한 것까지 다양함)은 합금의 특성과 열처리에 따라 달라집니다.

처리 특성:

• 긴 칩 소재.
• 페라이트에서는 칩 제어가 비교적 매끄럽고 다음과 같은 경우에는 어렵습니다. 오스테나이트 및 양면.
• 단위 절삭력: 1800-2850 N/mm²
• 높은 절삭력, 가장자리 축적, 가공 중 열 및 작업 경화.

03-K 주철

주철이란 무엇인가요?

• 세 가지 주요 주철의 종류재질: 회주철(GCI), 연성 주철(NCI), 압축 흑연 주철(CGI).
• 주철은 상대적으로 실리콘 함량이 높은 Fe-C(1-3%)를 기반으로 합니다.
• 탄소 함량은 C의 최대 용해도인 2%를 초과합니다. 오스테나이트 단계입니다.
• Cr(크롬), Mo(몰리브덴), V(바나듐)를 첨가하여 탄화물을 형성하여 다음을 증가시킵니다. 강도 및 경도 하지만 기계 가공성은 떨어집니다.

K 그룹 소재는 주로 자동차, 기계 제조 및 제철 산업에서 사용됩니다.

그리고 칩 형성 이러한 재료의 크기는 미세한 분말 칩부터 긴 칩까지 다양합니다. 이러한 재료 그룹을 처리하는 데 필요한 전력은 일반적으로 낮습니다. 일반적으로 미세한 분말 칩을 생성하는 회주철은 칩 형성 측면에서 강철과 유사한 연성 주철과 크게 다르다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

처리 특성:

• 짧은 칩 소재.
• 모든 조건에서 우수한 칩 제어.
• 단위 절삭력: 790-1350 N/mm²
• 더 빠른 속도로 처리하면 마모가 발생할 수 있습니다.
• 중간 정도의 절단력.

04-N 비철금속

비철금속이란 무엇인가요?

• 이 등급에는 경도가 130 HB 미만인 비철금속 및 연성 금속이 포함됩니다.
• 거의 22%의 실리콘(Si)을 포함하는 비철(Al) 합금의 가장 큰 부분입니다.
• 구리, 청동, 황동.

관련 읽기: 철과 비철 금속

N 그룹은 항공기 제조 및 알루미늄 합금 휠 산업이 주를 이룹니다.

입방밀리미터당 필요한 전력은 낮지만, 높은 금속 제거율을 달성하기 위해서는 필요한 최대 전력을 정확하게 계산하는 것이 중요합니다.

처리 특성:

• 긴 칩 소재.
• 합금인 경우 칩 제어가 비교적 쉽습니다.
• 비철금속(Al)은 끈적거리고 날카로운 절삭날이 필요합니다.
• 단위 절삭력: 350-700 N/mm²
• ISO N 재료를 가공하는 데 필요한 절삭력과 전력은 제한된 범위 내에 있습니다.

05-S H먹다 Resistant Alloy

내열 합금이란 무엇인가요?

내열 합금(HRSA)은 철, 니켈, 코발트 또는 티타늄을 기반으로 하는 다양한 고합금 재료로 구성됩니다.

이러한 재료는 철 기반, 니켈 기반, 코발트 기반의 세 가지 그룹으로 분류됩니다. 다음과 같은 작업 조건에서 사용됩니다. 어닐링용액 열처리, 노화 처리, 압연, 단조 및 주조.

HRSA 소재는 합금 함량이 높은 것이 특징이며, 코발트는 니켈보다 내열성이 우수하고 인장 강도가 높습니다. 또한 코발트 함량이 높을수록 내식성도 높아집니다.

가공이 어려운 소재는 일반적으로 S-소재라고 불리며 주로 항공우주, 가스터빈, 발전기 등의 산업에서 사용됩니다. 이러한 소재는 다양한 용도로 사용되지만 일반적으로 높은 절삭력을 필요로 합니다.

처리 특성:

• 긴 칩 소재.
• 어려운 칩 제어(톱니 모양의 칩).
• 세라믹의 경우 음의 경사각이 필요하고 다음과 같은 경우 양의 경사각이 필요합니다. 초경합금.
• 단위 절단력:
• 내열 합금의 경우: 2400-3100 N/mm²
• For 티타늄 합금: 1300-1400 N/mm²
• 높은 절삭력과 파워가 필요합니다.

06-H 강화 Steel

경화강이란 무엇인가요?

• 가공 관점에서 볼 때 경화강은 가장 작은 그룹입니다.
• 이 그룹에는 다음이 포함됩니다. 담금질 및 템퍼링 경도가 45-65 HRC를 초과하는 강철.
• 일반적으로 선삭되는 단단한 부품의 경도는 일반적으로 55-68 HRC입니다.

그룹 H의 경화강은 자동차, 기계 제조, 금형 사업 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 절삭 공정 중에 강철은 일반적으로 고온으로 인해 연속적인 적색 핫 칩을 생성합니다. 이러한 높은 온도는 kc1 값을 낮추는 데 도움이 되며 응용 분야의 문제를 해결하는 데 필수적입니다.

처리 특성:

• 긴 칩 소재.
• 비교적 우수한 칩 제어.
• 음의 경사각이 필요합니다.
• 단위 절삭력: 2550-4870 N/mm²
• 높은 절삭력과 파워가 필요합니다.