명확한 의사소통은 판금 제조에서 가장 강력한 도구 중 하나입니다. 단어 하나만 잘못 이해해도 벤딩이 밀리미터 단위로 바뀌거나 경첩이 잘못 정렬되거나 조립 중에 부품이 고장날 수 있습니다. 엔지니어는 한 가지 정의를 염두에 두고 설계하는 반면 공장은 다른 정의를 따를 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 견적은 부정확해지고 샘플은 재작업이 필요하며 생산 속도가 느려집니다.
많은 팀이 근본적인 원인을 파악하지 못한 채 이러한 문제에 직면합니다. 구매자가 '엄격한 허용 오차'를 요구할 수 있지만 이 용어는 공장마다 다른 의미를 갖습니다. 엔지니어가 화면에는 괜찮아 보이는 굽힘 반경을 설정했지만 성형 공정 중에 재료가 갈라지는 경우가 있습니다. 이러한 문제는 종종 제조 오류와 유사하지만 근본 원인은 설계 단계에서 사용되는 불명확한 용어에서 발견되는 경우가 많습니다.
이 가이드의 목표는 이러한 차이를 방지하는 것입니다. 아래 섹션에서는 비용, 정확성 및 장기적인 성능에 영향을 미치는 판금 용어에 대해 설명합니다. 각 용어는 작업 현장, 설계 검토 및 RFQ에 매일 등장합니다.
디자인 및 DFM 약관
좋은 디자인은 금속이 구부러지거나 성형될 때 어떻게 작동하는지를 이해하는 데 달려 있습니다. 다음 용어는 제작 과정에서 균열, 뒤틀림 및 치수 편차를 방지하는 데 도움이 됩니다.
굽힘 반경
굽힘 반경 은 금속이 구부러질 때 형성되는 내부 반경입니다. 이는 균열, 신축성 및 최종 강도에 영향을 미칩니다. 반경이 너무 작으면 특히 스테인리스 스틸이나 알루미늄의 경우 재료가 한계를 넘어 늘어나게 됩니다.
대부분의 프로젝트는 재료 두께의 1배에 해당하는 반경으로 시작합니다. 스테인리스 스틸이나 고강도 강철과 같은 더 복잡한 합금은 1.5배에서 2배가 필요한 경우가 많습니다. 반경이 정확하면 스프링백이 줄어들고 더 깨끗하고 정확한 각도를 형성하는 데 도움이 됩니다.
예시:
반경이 0.5mm인 1.0mm 스테인리스 스틸 브래킷은 종종 구부러진 선에서 균열이 발생합니다. 반경을 1.0~1.5mm로 늘리면 일반적으로 문제가 해결됩니다.
K-인자
K-팩터 는 굽힘 중 중립 축의 위치를 결정합니다. 이 축은 늘어나거나 압축되지 않습니다. 이 축의 위치에 따라 재료가 얼마나 늘어나는지가 결정됩니다.
에어 벤딩은 일반적으로 0.3~0.5 범위의 K-계수를 생성합니다. 보텀 또는 코이닝은 금속을 더 깊게 압축하여 중립 축을 안쪽으로 밀어냅니다. 올바른 K-계수를 사용하면 정확한 평면 패턴 길이를 보장하고 구부린 후 구멍이 이동하는 것을 방지할 수 있습니다.
실제 사용:
잘못된 K-계수는 평면 패턴이 완성된 부품과 일치하지 않는 가장 일반적인 이유 중 하나입니다.
굴곡 수당 및 굴곡 공제
굽힘 허용치(BA) 는 굽힘으로 인해 생성된 호 길이를 측정합니다. 굽힘 공제(BD)는 정확한 치수를 얻기 위해 플랜지 길이가 얼마나 변경되어야 하는지를 보정합니다.
두 값 모두 두께, 반경, 각도 및 K-계수에 따라 달라집니다. BA 또는 BD가 잘못되면 가장자리가 일치하지 않거나, 문이 닫히지 않거나, 탭이 정렬되지 않습니다. 정확한 값은 프로토타입 튜닝에 필요한 시간을 줄여줍니다.
중요한 이유
단일 벤드에서 0.2mm의 BA 오차는 인클로저의 여러 벤드에 걸쳐 증가될 수 있습니다.
플랜지 길이
플랜지 길이는 구부러진 부분에서 연장되는 직선 부분입니다. 프레스 브레이크는 안전한 체결을 위해 최소한의 플랜지 길이가 필요합니다. 표준 지침은 다음과 같습니다:
최소 플랜지 = 4× 두께 + 굽힘 반경
플랜지가 짧으면 구부릴 때 미끄러지거나 툴링과 간섭을 일으킬 수 있습니다. 적절한 플랜지 길이는 안정적이고 반복 가능한 성형을 보장합니다.
예시:
3mm 플랜지가 있는 1.5mm 강철 부품은 특별한 툴링 없이는 성형이 불가능한 경우가 많습니다.
허용 오차 및 허용 오차 스택업
공차는 치수의 허용 가능한 변동을 정의합니다. 판금 성형은 형상과 공정에 따라 ±0.1mm ~ ±0.3mm의 공차를 사용하는 경우가 많습니다.
공차 스택업은 여러 기능에 걸쳐 사소한 차이가 누적되는 것을 말합니다. 각 치수가 사양 내에서 유지되더라도 오차가 합쳐지면 힌지, 장착 구멍 또는 PCB 위치가 잘못 정렬될 수 있습니다.
스택업이 중요한 이유:
대형 인클로저의 경우 5개 위치에서 0.2mm의 오차가 발생하면 최종 조립 단계에서 1.0mm의 오정렬이 발생할 수 있습니다.
스프링백
스프링백 은 금속이 구부러진 후 이완되어 원래 모양으로 약간 돌아올 때 발생합니다. 스테인리스 스틸, 고강도 스틸, 알루미늄은 연강보다 스프링백이 더 많이 발생하는 경우가 많습니다.
값은 일반적으로 두께, 각도, 툴링 및 합금에 따라 1°에서 5°까지 다양합니다. 설계자는 툴링을 과도하게 구부리거나 조정하여 보정합니다. 스프링백을 계획하면 모든 배치에서 일관성이 향상됩니다.
실용적인 인사이트:
스프링백을 무시하는 것은 프로토타입과 양산 부품의 각도가 일치하지 않는 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.
소재 및 두께 용어
소재 선택은 강도, 내식성, 무게 및 부품 성형의 용이성에 영향을 미칩니다. 이러한 조건은 팀이 기능과 비용 모두에 적합한 시트를 선택하는 데 도움이 됩니다.
게이지와 두께 비교
계량기 는 두께를 설명하는 데 사용되는 숫자 체계이지만 게이지 값은 재질에 따라 달라집니다.
예시:
- 16 게이지 강철 ≈ 1.52mm
- 16게이지 알루미늄 ≈ 1.29mm
합금에 따라 게이지가 다르기 때문에 대부분의 공장에서 밀리미터 또는 인치 사용을 선호합니다. 직접 두께 값을 사용하면 혼란을 없애고 굽힘과 용접을 더 예측할 수 있습니다.
고충 사항:
매년 공장에서는 잘못된 게이지 시스템을 사용하여 도면을 받습니다. 이로 인해 잘못된 벤딩 결과와 견적 지연으로 이어집니다.
합금 유형
합금에 따라 절단, 성형, 용접 시 다양한 거동을 보입니다.
- 연강 쉽게 구부러지고 깨끗하게 용접되며 비용 효율적인 소재입니다.
- 스테인레스 스틸 는 부식에 강하지만 절단 시 더 큰 굽힘 반경과 더 많은 힘이 필요한 경우가 많습니다.
- 알류미늄 는 가볍고 부식에 강하지만 용접을 제어하지 않으면 열에 약해집니다.
예시:
내부 반경이 작은 스테인리스 스틸 힌지 브래킷은 반경을 늘리거나 어닐링된 소재를 사용하지 않으면 종종 균열이 생깁니다.
올바른 합금을 선택하면 팀에서 강도, 내구성, 비용, 외관의 균형을 효과적으로 맞출 수 있습니다.
결 방향
곡물 방향은 압연 공정에서 비롯됩니다.
- 벤딩 병렬 를 곡물에 넣으면 균열의 위험이 높아집니다.
- 벤딩 전반적으로 곡물은 연성을 개선하고 더 부드러운 결과를 만들어냅니다.
이는 5052 및 6061과 같은 알루미늄 합금의 경우 특히 중요합니다.
예시:
6061 패널을 나뭇결에 평행하게 날카로운 각도로 구부리면 종종 균열이 생깁니다. 부품을 90° 회전하면 두께를 변경하지 않고도 문제를 해결할 수 있습니다.
렘넌트
잔재는 모든 부품을 자른 후 남은 시트를 말합니다. 잔재는 파트가 얼마나 잘 네스팅되었는지에 따라 달라집니다. 네스팅을 잘할수록 낭비를 줄이고 재료비를 절감할 수 있습니다.
대량 주문의 경우 잔량 계획은 수익성에 영향을 미칩니다. 잔량 사용량에 대해 문의하는 구매자는 종종 더 정확한 견적을 받습니다.
예시:
불량 네스팅에서 최적화된 네스팅으로 전환하면 중요한 부품에서 3-8%의 재료를 절약할 수 있습니다.
절단 및 성형 용어
절단은 모양을 정의합니다. 성형은 평면 패턴을 입체적인 부품으로 만듭니다. 이 용어는 정확도와 마감 품질에 영향을 미치는 프로세스를 설명합니다.
레이저 절단
레이저 절단 는 집속 빔을 사용하여 정밀한 모양을 만듭니다. 일반적인 공차 범위는 재료와 두께에 따라 ±0.1 ~ ±0.2mm입니다.
레이저는 가장자리가 깔끔하고 특별한 툴링 없이도 복잡한 모양을 처리할 수 있습니다. 프로토타입, 혼합 배치 및 세부 디자인에 이상적입니다.
고충 사항:
내부 모서리가 날카로운 디자인은 과열되거나 미세한 균열이 생길 수 있습니다. 작은 반경을 추가하면 문제가 해결됩니다.
펀칭 / CNC 터렛 펀칭
펀칭 도구와 다이를 사용하여 기계적으로 모양을 자르거나 성형합니다. 특히 루버나 녹아웃과 같이 반복되는 패턴의 대량 주문에 빠르고 비용 효율적입니다.
펀칭은 규모에 따라 더 비용 효율적이지만 올바른 펀치 크기를 사용해야 합니다. 대형 또는 맞춤형 모양에는 새로운 툴링이 필요할 수 있습니다.
예시:
수백 개의 동일한 슬롯이 있는 환기 패널은 일반적으로 레이저 커팅보다 펀칭 비용이 저렴합니다.
디버링
디버링은 절단 후 남은 날카로운 모서리를 제거합니다. 안전성을 높이고 부품 조립을 원활하게 하며 페인트 또는 파우더 코팅을 위한 강력한 접착력을 보장합니다.
공장에서는 브러싱, 텀블링, 연삭 또는 자동 디버링 기계를 사용하여 재료를 가공합니다. 이 단계를 건너뛰면 코팅 결함 및 안전 위험이 발생합니다.
밑단
헴은 강성을 높이고 날카로운 모서리를 제거하는 접힌 가장자리입니다. 도어, 커버 및 지지 브래킷에 일반적으로 사용됩니다.
적절한 밑단 폭은 갈라짐을 방지합니다. 밑단을 활용한 디자인은 소재 두께를 늘리지 않고도 안전성을 높이고 깔끔한 외관을 구현할 수 있습니다.
리브 및 루버
리브는 무게를 추가하지 않고도 패널을 단단하게 합니다. 루버는 강도를 유지하면서 공기 흐름을 허용합니다.
이러한 기능에는 특별한 툴링이 필요합니다. 전기 인클로저, HVAC 시스템 및 기계 가드에 널리 사용됩니다.
예시:
리브가 있는 1.2mm 패널은 2.0mm 평면 패널의 강성에 맞출 수 있어 무게와 비용을 모두 줄일 수 있습니다.
용접 및 결합 용어
접합은 분리된 조각을 완전한 조립품으로 만듭니다. 올바른 방법을 선택하는 것은 필요한 강도, 외관 및 생산 속도에 따라 다릅니다.
TIG 용접
TIG 용접은 스패터를 최소화하면서 깨끗하고 정밀한 접합을 제공합니다. 스테인리스 스틸과 알루미늄에 이상적입니다.
고품질 용접을 생성하지만 MIG 용접보다 더 많은 시간이 필요합니다. TIG는 눈에 보이는 표면, 의료용 부품 및 고가 부품에 자주 사용됩니다.
예시:
미용용 스테인리스 인클로저는 거의 항상 매끄러운 모서리 이음새를 만들기 위해 TIG를 사용합니다.
미그 용접
MIG 용접은 연속 와이어 피드를 사용합니다. TIG보다 빠르며 두꺼운 강철 부품에 잘 작동합니다.
프레임, 무거운 브래킷 및 산업용 인클로저에 널리 사용됩니다. MIG 용접은 강도가 높지만 마감 품질이 TIG와 같지 않을 수 있습니다.
스폿 용접
스폿 용접은 한 지점에서 압력과 전류를 가하여 두 장의 시트를 접합하는 방식입니다. 빠르고 반복 가능하며 비용 효율적입니다.
겹치는 조인트와 일정한 두께에 가장 적합합니다. 캐비닛, 자동차 부품 및 금속 도어에 사용됩니다.
하드웨어 설치
셀프 클린칭 하드웨어는 얇은 판금에 나사산을 추가합니다. 일반적인 유형으로는 너트, 스터드, 스탠드오프 등이 있습니다.
정확한 구멍 크기와 시트 두께가 중요합니다. 올바르게 설치하면 하드웨어가 제자리에 단단히 고정되어 PCB와 커버를 강력하게 지지합니다.
탭 및 슬롯
탭과 슬롯은 용접 또는 조립 중에 부품을 정렬하는 데 도움이 됩니다. 고정 장치를 줄이고 생산 속도를 높이며 정확도를 향상시킵니다.
공장에서는 종종 인클로저와 프레임에 탭 앤 슬롯 기능을 구축하여 부품을 제자리에 고정합니다.
고충 사항:
정렬 기능이 없으면 용접공은 부품을 수동으로 조정하는 데 추가 시간을 소비하는 경우가 많습니다.
마무리 조건
마감 처리는 부품을 부식으로부터 보호하고 외관을 개선하며 치수 맞춤에 영향을 줍니다. 올바른 마감은 환경과 디자인 요구 사항에 따라 달라집니다.
분말 코팅
파우더 코팅은 견고하고 부식에 강한 표면을 형성하는 건식 정전기 마감 방법입니다. 일반적인 두께는 재료의 색상과 형상에 따라 60~100μm입니다.
균일한 마감을 제공하지만 가장자리와 구멍 주변에 측정 가능한 축적물이 추가됩니다. 설계자는 조립 중 간섭을 피하기 위해 이 점을 고려해야 합니다.
예시:
5.0mm 구멍은 코팅 후 4.8mm로 줄어들 수 있으며, 이를 고려하지 않으면 나사 체결에 영향을 줄 수 있습니다.
아노다이징
아노다이징 알루미늄의 외부 표면을 강화하고 내식성을 높입니다. 또한 안정적이고 긁힘에 강한 마감을 제공합니다.
일반적인 두께 범위는 다음과 같습니다:
- 5-15 μm 유형 II(미용)의 경우
- 20-25 μm 유형 III(하드 아노다이즈)의 경우
파우더 코팅과 달리 아노다이징은 금속 구조 내에 아노다이징을 형성하여 치수 변화를 최소화합니다.
사용 사례:
힌지 핀이 단단한 알루미늄 인클로저는 코팅이 쌓이는 것을 방지하기 위해 아노다이징을 선택하는 경우가 많습니다.
도금/아연 코팅
아연 도금은 얇은 희생층을 만들어 강철을 녹으로부터 보호합니다. 긁힌 경우에도 아연이 먼저 산화되어 부식을 늦춥니다.
도금은 얇고 공차에 거의 영향을 미치지 않습니다. 비용 관리가 중요한 브래킷, 패스너 및 대량 생산되는 산업용 부품에 일반적으로 사용됩니다.
그레인 / 브러시 마감
그레인은 스테인리스 스틸 또는 알루미늄에 방향성 브러시 텍스처를 만듭니다. 미세한 스크래치를 숨기고 외관을 개선합니다.
이 마감재는 가전제품, 제어판 및 노출된 표면에 많이 사용됩니다. 패널 전체의 그레인 방향을 일치시켜 일관된 외관을 보장합니다.
예시:
캐비닛 도어와 프레임의 결 방향이 다르면 빛 아래에서 불일치가 눈에 띄게 됩니다.
품질 및 검사 약관
품질 용어는 정확성, 반복성, 안정성을 측정하고 평가하는 방법을 정의합니다. 이러한 점검은 성능과 비용을 모두 보호합니다.
FAI(최초 물품 검사)
초도품 검사는 처음 생산된 부품이 승인된 도면과 일치하는지 확인합니다. 모든 중요한 치수, 재료 및 성형 특징을 확인합니다.
FAI는 새로운 디자인, 결합 부품이 있는 어셈블리, 공차가 엄격한 제품에 필수적입니다. 대량 배치가 잘못 생산되는 것을 방지합니다.
평탄도/직각도
평탄도는 표면이 휘어지지 않고 고른지 확인합니다. 직각도는 두 서페이스가 정확한 90° 각도로 만나는지 확인합니다.
평탄도가 좋지 않으면 조립 틈새, 빛 누출 또는 PCB 장착 문제가 발생할 수 있습니다. 수직도가 좋지 않으면 도어가 잘못 정렬되거나 인클로저에 틈이 생길 수 있습니다.
Cpk / 프로세스 기능
Cpk는 생산 공정이 얼마나 일관되게 허용 오차 범위 내에서 유지되는지를 측정합니다. 대부분의 산업에서 Cpk 값이 1.33 이상인 프로세스는 안정적인 것으로 간주됩니다.
이 지표를 통해 구매자는 공급업체의 신뢰성을 평가할 수 있습니다. Cpk 값이 높을수록 불량률, 재작업 및 숨겨진 품질 위험이 줄어듭니다.
예시:
Cpk가 낮은 벤딩 공정은 하루 종일 다양한 각도를 생성하여 조립 문제를 일으킵니다.
이동 / 이동 금지 수정
Go/No-Go 픽스처는 주요 치수에 대한 빠른 합격/불합격 검사를 제공합니다. 검사 시간을 줄여주기 때문에 대량 생산에서 흔히 사용됩니다.
이러한 고정 장치는 일관된 품질을 유지하고 결함이 있는 부품이 다운스트림으로 이동하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
생산 및 툴링 약관
이 용어는 프로젝트가 프로토타입에서 반복 가능한 생산으로 확장되는 방법과 도구 선택이 비용과 효율성에 미치는 영향을 설명합니다.
프로토타입 대 프로덕션
프로토타입 부품은 레이저 절단 및 수동 용접과 같은 유연한 프로세스를 활용합니다. 빠른 검토와 디자인 업데이트를 지원합니다.
생산 부품에는 안정적인 공정, 고정 장치 및 일관된 툴링이 필요합니다. 이를 통해 단가를 절감하고 설계가 고정되면 반복성을 개선할 수 있습니다.
소프트 툴링과 하드 툴링 비교
소프트 툴링은 중소규모 배치 생산에 적합한 간단하고 저렴한 도구를 활용합니다. 디자인이 아직 유동적인 상태일 때 유용합니다.
복잡한 툴링은 장시간 생산을 위해 특별히 설계된 내구성 있는 금형을 사용합니다. 대량 생산 시 단가는 낮추지만 초기 투자가 더 많이 필요합니다.
예시:
연간 부품이 300~500개에 불과한 프로젝트는 일반적으로 소프트 툴링을 활용하지만, 10,000개 주문의 경우 복잡한 툴링이 유용합니다.
중첩
네스팅은 시트에 부품을 배열하여 스크랩을 줄입니다. 네스팅을 잘하면 형상에 따라 재료 활용도가 3-15% 향상됩니다.
네스팅을 개선하면 비용이 절감되고, 잔여 폐기물이 줄어들며, 배송 시간이 개선됩니다.
배치 크기
배치 크기는 비용, 설정 시간, 생산 속도 및 재고 관리에 영향을 미칩니다.
- 소량 배치 = 유연성은 높지만 단가가 높음
- 대량 배치 = 효율성은 높지만 유연성은 떨어짐
올바른 크기를 선택하는 것은 설계 안정성과 수요 계획에 따라 달라집니다.
결론
판금 제작은 모든 사람이 동일한 기술 언어를 사용할 때 가장 잘 작동합니다. 팀이 이러한 용어를 이해하면 설계가 더 쉬워지고, 견적이 실제 조건에 맞게 조정되며, 생산이 안정적으로 유지됩니다. 또한 이러한 지식 공유는 굽힘, 용접, 성형 및 마감 작업에서 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다. 엔지니어, 구매자, 제조업체가 보다 원활하게 협업할 수 있는 방법을 제공합니다.
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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다
지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.
연락하세요
케빈 리
저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.
