전조(Roll Forming)

 

전조(Roll Forming)

 

 

1. 개요

 

다이나 롤 같은 성형 공구를 회전 또는 직선 운동을 시키면서 그 사이에 원형의 소재를 넣어 공구의 형상을 복제 시키는 것을 전조라 하고 주로 나사, 기어, 볼 등을 가공 하는데 사용된다.

 

 

2. 특징

 

  1) 작업이 간단하고 진동 소음이 제거되어 양산 작업에 적당하다.

  2) 내부 조직이 파괴되지 않고 섬유상조직을 갖고 있어 절삭 가공한 제품보다 강도나 기계적 성질이 우수하다.

  3) 칩(Cpip) 을 내지 않아 재료가 절약된다.

  4) 가공 시간이 짧아지므로 정밀도가 균일한 제품의 대량 생산에 적당하다.

  5) 사용되는 재료는 강 또는 풀림 처리된 공구강 그리고 구리나 경합금 등이 사용된다.

 

 

3. 나사의 전조

 

전조가공의 특징을 가장 효과적으로 이용한 가공이 나사전조이며 평판식 전조와 롤식 전조의 두가지가 있는데 일반적인 나사의 양산으로는 평판식이 주로 사용된다.

 

  1) 평판식 나사전조

 

     ① 단면 윤곽이 나사의 윤곽과 같고 리드각 만큼 경사진 직선 홈을 가진 평탄한 다이 두장을 마주하고
         그사이에 소재를 넣고 한쪽은 고정, 다른 한쪽은 나사 축에 대하여 평행 왕복 운동을 시키면
         소재는 그사이를 굴러다니는 동안 나사가 완성 된다.

     ② 소재는 1-2회 회전으로 거의 나사가 성형되나 정밀도를 위하여 5회 이상으로 하는 것이 좋다.

     ③ 전조 시 ㅍ하중은 평판 압연로울의 하중과 비슷하다.

     ④ 생산 속도가 빨라 자동화와 양산에 적합하나 롤식 전조보다 정밀도가 떨어진다.

 

  2) 롤식 나사전조

 

     ① 나사산을 가진 두개 또는 세개의 롤사이에 보울트 소재를 넣고 회전하여 나사를 가공하는 방법

     ② 생산 속도는 평다이보다 느리나 정밀도가 높다.

     ③ 소재에 압력을 줄때는 유압 또는 캠 등을 이용한다.

     ④ 다이의 재료는 Cr-Mo강, 고속도강, 텅스텐강 등이 쓰이며 HRC 58-65정도이다.

 

 

4. 기어전조

 

  1) 기어의 전조는 나사의 전조와 유사하다.

  2) 랙형 공구, 내접 기어형 공구, 피니언공구, 나사의공구 등을 이용한 방법이 있다.

  3) 랩형과 피니언형은 공작상 편리한 점이 있으나 피니언의 경우 제작 상 잇 수의 제한을 받는다.

  4) 내접형은 소재와 공구의 맞물림이 원할 하나 공구의 제작이 어렵다.

  5) 전조의 압력 크기는 압연 시 소재가 밀려올라오는 특성을 정확히 이해하기 어려워 예측하기 곤란하나
     대개 재료 저항의 3배 정도를 취한다.

  6) 전조된 기어의 기계적 특성은 내마모성과 피로 강도가 절삭의 경우 보다 약15% 이상 증가 하고
     충격치도 약 4배 이상 증가하는 경우도 있다.

 

 

5. 보울(Ball)의 전조

 

1) 작업을 연속적으로 하기 위하여 경사 압연 방식을 취한다.

2) 공구인 로울은 반원 혹은 부분원 파단의 윤곽을 가진 비틀림홈을 갖는다.

3) 강구의 전조 시 작업온도는 1000-800℃의 열간에서 가공하며 지름 25-12 mm 까지의 것을 매분

180-40 개의 속도로 제조할 수 있다

 

 

6. 결언

 

전조 작업의 특징과 몇 가지 제품에 따른 내용을 기술 하였으나 그밖에도 파이프나 열교환용 핀, 롤 주위에 점차적으로 높이가 형성되는 돌기를 붙여 1회전이 끝나면 성형이 완성되는 크로스롤(Cross Roll) 전조등은 복잡한 형상이나 이형 단면의 제품에도 응용되고 있는바 생산성 향상을 위하여 적극 고려해 볼 만한 방법이라 할 수 있다.