인발(引拔)은 선재나 가는 관을 만들기 위한 금속의 변형 가공법입니다. 정해진 굵기의 소선재를 테이퍼 구멍을 가진 다이라는 틀을 통해 다른 쪽으로 끌어내어 다이에 뚫려 있는 구멍의 모양에 따른 단면 형상의 선재로 뽑는 작업입니다.
인발은 주로 정확한 치수를 요하는 가는 선재나 관재를 만들 때 널리 쓰입니다.
인발은 드로잉(Drawing), 신선이라고도 합니다.
인발의 원리
인발은 선재나 가는 관을 만들기 위한 금속의 변형 가공법입니다. 정해진 굵기의 소선재를 테이퍼 구멍을 가진 다이라는 틀을 통해 다른 쪽으로 끌어내어 다이에 뚫려 있는 구멍의 모양에 따른 단면 형상의 선재로 뽑는 작업입니다.
인발은 경사진 구멍을 가진 다이를 통해 재료를 잡아당겨 단면적을 감소시킴으로써 원하는 단면의 봉재, 선재, 관재를 얻는 가공법입니다. 주로 정확한 치수를 요하는 가는 선재나 관재를 만들 때 널리 쓰입니다.
인발의 특징은 치수정도가 좋고, 표면이 매끄러운 광택을 내는 제품을 얻게 된다는 것입니다.
인발은 압출 공정에 비하여 단면적이 작습니다. 압출은 소재에 압축력이 작용하는데 반해 인발은 소재에 인장력이 작용합니다.
인발의 특성
인발의 특성은 다음과 같습니다.
- 강한 냉간가공
- 제품의 기계적 성질 향상
- 표면거칠기가 정교하여 외관 향상
- 치수정도가 좋아짐
- 기계적 특성 : 비강도, 비탄성이 우수하고 경량으로 치수안정성이 우수함
- 강도변화가 적음
- 금속과 같이 녹이 발생하지 않음
- 기타 필요로 하는 색상의 제품 생산이 용이하고 색상의 변화가 적음
인발공정은 직경이 큰 원형 단면소재를 직경이 작은 원형 단면소재로 출측 인발력(당기는 힘)을 이용하여 소성 변형 시키는 가공공정입니다. 인발공정은 가는 구멍을 가진 다이(die)에 재료를 통과시켜, 그 끝을 척으로 잡아당기므로써 다이 공형과 동일한 다면의 봉을 선 및 관재로 가공합니다.
인발의 장단점
인발은 역 압출, 반전 압출, 후방 압출이라고도 불립니다. 인발은 열을 가한 상태에서 작업이 이뤄지는 열간인발과 상온상태에서 가공되는 냉간인발이 있습니다.
인발의 장단점은 다음과 같습니다.
- 장점
- 재료의 손실이 적고 소요동력이 적습니다.
- 치수 정도가 좋고 표면이 매끄럽습니다.
- 대량생산에 알맞습니다.
- 단점
- 인발속도가 빠른 경우 제품의 온도가 상승해 제품의 질을 저하시킬 수 있습니다.
- 작업의 비용이 높습니다.
- 고온에서의 작업에 의한 환경문제가 있습니다.
- 소재의 길이 방향으로 흠집이나 접힘이 발생하는 솔기 결함이 있습니다.
- 공정변수에서 잘못이나 윤활 불량이나 다이상태의 불량으로 발생합니다.
인발의 예시
인발의 예시로는 다음이 있습니다.
- 금속관의 인발
- 알루미늄피복을 일체로 구성한 건축자재의 인발
- 물레를 사용하여 목화로부터 면사를 제조하는 인발
인발은 소재를 늘려서 가는 선재로 만드는 공정입니다. 인발 다이는 닙과 케이스로 구성되며, 닙은 소재와 접촉하여 요구 치수 및 형상으로 가공하는 역할을 합니다.
인발을 이용한 제품들은 어떤 것들이 있을까?
인발 제품에는 다음이 있습니다.
- 전선
- 동관
- 철사
- 피아노선
- 크로스 롤러 가이드 레일
인발은 단면적이 큰 봉이나 관재를 인발할 때 사용합니다. 인발 제품은 신선공정으로 제조되며, 소형 피스톤, 인장지지용 구조재, 축, 스핀들, 볼트 등이 있습니다.
인발 제품은 냉간인발 공정을 거치면 강도, 연성, 경도, 내충격성, 피로강도 등 기계적 성질이 향상됩니다.
마무리
오늘은 인발의 원리, 장단점, 예시와 제품들에 대해 알아보았습니다.
인발은 잡음 제거와 신호 품질 향상, 넓은 주파수 범위 처리 등의 장점을 가지고 있습니다. 이러한 이점들로 인해, 통신부터 오디오 및 비디오 처리 등 다양한 분야에서 활용되며 그 중요성이 대두됩니다. 다만, 이 기술의 구현과 관련된 복잡성, 신호 처리에 따른 시간 지연, 그리고 이에 따른 비용 문제 등이 주요 단점으로 지적되고 있습니다.
따라서, 인발 기술은 잠재적 이익과 동시에 고려해야 할 도전 과제를 가지고 있다는 점을 인지하고, 이를 적용하려는 각 분야에서는 이러한 장단점을 종합적으로 고려한 결정을 내려야 할 것입니다.