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제목 프레스유
작성자 (주)루브텍 (ip:)
  • 작성일 2016-04-08 13:34:03
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프레스유도 가공재료, 가공법, 가공조건에 따라 여러가지 유제가 실용되고 있으며 그
선택은 경험적 식견에 힘입은 바가 많다.  일반적으로 사용되고 있는 것은 비수용성
유제이며, 그 조성은 비수용성 절삭유제와 유사하다.  즉 기유인 광유에 유성제인
지방유, 극압첨가제인 염소, 유황, 인(燐)화합물을 첨가한 조성이며 필요에 따라
방청제 등의 첨가제가 첨가된다.  프레스가공의 윤활은 경계윤활과 유체윤활이 혼합된
상황에 있다고 생각되며, 유제의 점도는 윤활성능에 큰 영향을 준다. 공구의 접촉
면적이 적고 가공속도가 빠른 펀칭가공에서는, 가공후의 유막이 끈적거리지 않을 것이
요구되는 일도 있으며 등유 또는 경유를 베이스로 한 저점도유(40℃, 5㎟/S이하)가
사용되고 있다. 심제가공은 고점도유(40℃, 5㎟/S이상)가 사용되며 가공의 난이도에
따라 지방유분, 극압첨가제량의 조정을 한다.  최근에 와서는 강판의 세정방청제로
경도의 프레스가공을 하는 예도 많고 프레스유의 사용은 한정된 경우가 많다. 고점도
프레스유의 사용으로 공장내가 더러워지는 것을 피하기 위해서, 강판을 고분자피막과
왁스의 고체피막으로 방청처리를 하며 그대로 프레스를 하는 방법도 연구되고 있으며
일부에서 실용화되고 있다. 

프레스유의 선택에 있어서는 후공정에서의 제거성과 방청성, 작업성, 안전위생면의 배려 등
2차 성능면의 고려도 중요하며 때로는 1차성능에 우선하는 경우도 있다.

수용성프레스유는 제거가 용이한 점과 작업감이 좋은 점에서 비교적 경도의 프레스가공이나
비철합금의 가공에 사용된다. 수용성절삭유제인 에멀션(W1종)과 유사한 조성물 외에 왁스
피막을 형성하는 것이나 합성수지피막을 형성시키는 것이 있고, 수용성유제의 심제가공에
적용도 검토되고 있다. 

프레스유의 사용은 펀칭작업과 드로잉작업에서 주로 많이 사용되고 있으며 프레스
가공에서의 윤활제의 선정은 공구 온도의 상승과 사용재료의 표면정밀도, 면압력의
크기, 가공재의 저장기간 및 후공정에 따라 적유가 추천되고 있으나 개선될 사항이
많은 것으로 지적되고 있다. 프레스 가공에서의 윤활제의 사용목적으로는

  • 가공력의 절감
  • 공구의 마모방지를 위한 윤활과 냉각
  • 가공품의 가공정밀도 향상과 파단방지
  • 가공후의 방청 등이다.

프레스 가공시 적유선정 불량에 의한 문제로는 크게 파단과 긁힘현상을 들 수 있다.
파단은 주로 원통 드로잉의 경우 플랜지에서는 윤활서이 좋으면 잘 발생되지 않지만
펀치에서는 윤활성이 너무 좋으면 마찰에 의한 재료의 인장변형에 대한 보호효과가
줄기 때문에 크게 나타나므로 오히려 펀치측에는 도포하지 않고 가공하는 것이 좋다.
그러나 각형 드로잉에서는 펀치부에서 마찰지지 효과를 받고 있는 부분은 그다지 변형
되지 않고 국부에 변형이 집중되어 균열이 발생되므로 윤활하는 것이 좋다.
긁힘현상(Scuffing)은 드로잉과 같은 성형에서 면압이 강하게 작용하여 가공재의 금속이
응착, 퇴적되고 재료면에 깊은 흠집이 발생되는 현상으로 공구면의 조도와 경도가
클수록 쉽게 발생되는 것이 특징이다.
이에 대한 대책으로는 금형의 냉각, 급유량의 증대, 고점도유와 급압성이 우수한 프레스
유의 사용방안이 요구된다.

프레스유를 사용하는 경우 후공정에서 야기되는 문제점으로는
  • 고점도유와 유염화유지계 프레스유 사용에 따른 탈지불량 
  • 염소계 프레스유 사용에 의한 녹발생 및 인체에 대한 영향
  • 고점도 프레스유 사용에 의한 용접 및 자동가공의 방해등이 있다.
프레스유는 가공재료의 종류, 판두께, 가공형태 및 작업조건등에 따라 각기 다르며
드로잉 가공에서는 주로 광물유에 극압첨가제를 첨가한 유제와 광물유에 극압첨가제와
유성제를 첨가한 유제 또는 이들에 금속비누를 첨가한 유제가 많이 사용되고 있다. 

프레스유의 종류와 특징

1. 유성윤활제 (광유, 합성유)

  1) 종류


  • 광유+유성제
  • 광유+유성제+극압첨가제
  • Drawing겸 방청유

  2) 적용재료 : 비철금속(동, 알루미늄)의 Drawing

  • 철. 스테인레스의 Drawing
  • 일부 동합금, 알루미늄합금의 Deep Drawing (특히 장기보관이 필요한 강판의
  • Drawing-자동차Body 등) 
 
  3) 장점

  • 점도의 조정이 가능하고 응용범위가 넓어 대부분의 드로잉 가공에 사용가능하다.
  • 첨가체를 알맞게 선택함에 따라 상당한 Deep Drawing까지 가능하다.
  • 방청성을 부여할 수 있다.
  • 값이 저렴하다.
 

  4) 단점

  • 고점도유가 요구되는 경우 탈지성, 작업성이 떨어진다.
  • 온도에 의한 점도변화에 따라 윤활성능이 변화되고 고속생산의 경우 발열에 따라
  • 작업이 불안정하게 되는 경우가 있다.
  • 작업환경이 오염되는 경우가 있다.

2. 수용성 윤활유
 
  1) 종류


  • 에멀젼
  • 솔루블
  • 케미칼솔루션
 
 
2) 적용재료

  • 스테인레스의 Deep Drawing
  • 외관의 미려함이 요구되지 않는 강판의 Drawing

  3) 장점

  • 물과의 희석배율을 조절하여 경가공부터 난가공까지 광범위하게 적용 가능하다.
  • 냉각성이 높아 고속 생산이 가능하다.

  4) 단점

  • 방청성이 약하다.
  • 폐액처리가 곤란하다.
  • 고형충전제가 잔존한다.

3. 건성윤활피막

  1) 종류

  • 왁스
  • 금속비누
  • 몰리브덴
  • 그라파이트
  • 아크릴폴리머
  • 화성피막

   2) 적용재료 

  • 극난가공인 경우의 강, 스테인리스의 Drawing (자동차의 범퍼, 섀시 부품 등)

  3) 장점

  • 윤활성이 높고 내스커핑성, 표면보호 효과가 우수하다.
  • 방청성이 우수하다.(몰리브덴은 제외)

  4) 단점

  • 탈지성이 나쁘다.
  • 용접성이 나쁘다.
  • 형상으로 퇴적되는 경우가 있다.
  • 비용이 크다.

4. 플라스틱 필름
 
  1) 종류

  • 폴리염화비닐
  • 폴리에틸렌

  2) 적용재료

  • 스테인레스나 강판에서 미관이 요구되는 것의 Drawing
    (자동차의 범퍼, 장식부품, 욕조, 싱크대등)

  3) 장점

  • 윤활성, 표면보호 효과가 아주 높다.
  • 재료 메이커가 피막을 코팅하는 경우가 많아 드로오잉시에 윤활제를 도포할 필요가
    없다

  4) 단점

  • 필름의 박리가 곤란하다.
  • 폐각처리가 곤란하다.
  • 제거전의 용접이 불가능하다.
  • 비용이 크다.


금속재료에 따른 프레스유의 요구성









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