판금 제작 설계 지침: 포괄적인 가이드

판금 제작 제조 산업에서 매우 중요한 공정으로, 건설, 자동차, 항공우주 등 다양한 분야에 활용됩니다. 판금은 다재다능하고 다양한 모양과 크기로 성형할 수 있어 복잡하고 정교한 디자인을 제작하는 데 널리 사용됩니다.

하지만 모든 판금 제작 프로젝트의 성공은 설계 원칙과 모범 사례뿐 아니라 첨단 장비의 활용에도 달려 있습니다. 당사에서 생산하는 CNC 프레스 브레이크는 판금 부품의 정밀한 굽힘 및 성형을 보장하는 데 중추적인 역할을 합니다. 또한, 파이버 레이저 절단기는 탁월한 정밀도와 효율성을 제공하여 엄격한 사양을 충족하는 정교한 절단 및 설계를 가능하게 합니다.

이 글에서는 판금 제작 설계에 대한 포괄적인 가이드를 제공하며, 여기에는 재료 선택, 기하학적 제약 조건, 비용 효율적인 설계 전략에 대한 팁이 포함됩니다. 다음과 같은 최첨단 장비를 도입하여 CNC 프레스 브레이크 그리고 섬유 레이저 절단기제조업체는 품질과 생산성 모두에서 우수한 결과를 달성할 수 있습니다.

숙련된 엔지니어이든 초보 설계자이든, 이 가이드는 최첨단 제조 기술의 지원을 받아 프로젝트의 요구 사항과 사양을 충족하는 고품질 판금 부품을 만드는 데 도움이 될 것입니다.

판금 제조 개요

제조 목적으로 판금은 0.25인치보다 얇은 모든 것을 의미합니다. 모든 판금 부품은 일정한 폭을 가져야 하므로 일부 용도에 제한이 있습니다. 하지만 최종 부품이 내구성과 수명 요건을 충족할 수 있도록 보장합니다.

판금 부품은 자동차 섀시와 같이 강도 대 중량 비율이 중요한 분야에서 흔히 사용됩니다. 판금은 두께가 얇고, 판금으로 만든 부품은 속이 비어 있습니다. 즉, 무게는 가볍지만 더 큰 하중을 견딜 수 있는 능력은 동일합니다.

단순한 용도에 정밀 가공을 선택하는 것은 의미가 없습니다. 그러나 고부가가치 용도에 정밀 판금 가공을 피하는 것 또한 불가능합니다. 마모로 인해 민감한 장비가 손상될 수 있기 때문입니다.

작동 원리

판금 제작의 작동 원리는 매우 간단합니다. 금속의 탄성과 냉간 압연 금속이 내구성 측면에서 더 우수하다는 사실에 기반합니다. 판금 제작은 절단과 성형, 두 가지 방법으로 구성됩니다.

이름에서 알 수 있듯이, 절단은 원하는 모양을 얻기 위해 시트의 일부를 제거하는 작업입니다. 반면, 성형은 세 가지 서로 다른 공정으로 구성된 다소 어려운 방법입니다. 이 세 가지 공정은 주로 원하는 물체의 형태를 만들기 위해 함께 작용합니다. 이 공정은 낭비를 최소화하고 완벽함을 보장하기 위해 설계 및 제조 가능성을 신중하게 고려해야 합니다.

대부분의 경우 제조업체는 설계 준수를 위해 DXF 또는 DWG 모델의 CAD 파일을 사용합니다. 대부분의 프로젝트에서 절단 및 성형 공정은 함께 진행되어 더 빠른 결과를 얻을 수 있습니다. 또한, 판금 제작에는 후처리가 필요하지 않지만, 용도에 따라 약간의 마무리 및 접합이 필요할 수 있습니다.

4가지 주요 판금 제작 기술

판금 제작 공정은 성형과 절단이라는 두 가지 주요 공정으로 구성됩니다. 이 두 가지 기술은 모든 제품의 최종 형태를 만드는 데 함께 작용합니다. 절단은 간단한 공정이지만, 성형은 스탬핑, 굽힘, 펀칭으로 더 세분화됩니다.

판금 부품을 만드는 주요 기술과 관련된 기본 세부 사항은 다음과 같습니다.

1 – 절단

절단 공정은 특정 모양의 여분의 판금을 제거하여 최종 형태를 얻는 과정입니다. 판금을 절단하는 데에는 세 가지 주요 접근 방식이 있습니다.

1. 레이저 절단
2. 플라즈마 절단
3. 워터 제트 절단

2 – 굽힘

굽힘 가공은 원하는 모양을 얻기 위해 판금의 특정 지점에 큰 힘을 가하는 과정입니다. 경우에 따라 굽힘 부분 아래 부분에 약간의 준비가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 굽힘 노치는 기술자에게 굽힘 위치를 보여줄 뿐만 아니라 가공 과정 자체를 용이하게 합니다.

3 – 스탬핑

제한된 시간 안에 복잡한 부품을 제작하기 위해 제조업체는 종종 복잡한 형태의 스탬핑 공정을 선택합니다. 이 공정은 전단, 굽힘, 인장 등 다양한 기술을 조합하여 판금으로 새로운 모양을 만듭니다.

4 – 펀칭

제한된 시간 안에 복잡한 부품을 제작하기 위해 제조업체는 종종 복잡한 형태의 스탬핑 공정을 선택합니다. 이 공정은 전단, 굽힘, 인장 등 다양한 기법을 조합하여 판금에 새로운 모양을 만듭니다. 더 나아가, 일부 스탬핑 공정은 다양한 기법을 사용하여 여러 조각을 접합하기도 합니다.

판금을 사용하여 제작하는 것의 주요 장점과 한계

판금 부품 설계는 그 장점으로 인해 여러 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 하지만 이 과정에는 여러 가지 한계도 있습니다. 이러한 장점과 한계는 제조업체가 금속의 적절한 적용 분야를 결정할 때 가장 중요한 설계 고려 사항 중 하나입니다.

판금 제작 설계 지침

앞서 언급했듯이, 판금 제작 설계는 몇 가지 설계 요건에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 요건의 대부분은 제품의 전반적인 설계에 따라 달라집니다. 예를 들어, 단순한 제품은 요건이 많지 않지만, 복잡한 형상의 제품은 시장에 출시되기 위해 당연히 더 많은 공정이 필요합니다.

판금 제작에는 완벽을 보장하고 최단 시간 내에 최고의 품질을 제공할 수 있는 일련의 모범 사례가 필요합니다. 판금 제작에 대한 일반적인 지침은 다음과 같은 다섯 가지 범주로 구성됩니다.

공차

공차는 다양한 응용 분야에서 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 일반적으로 정밀도가 높을수록 더 많은 자원과 비용이 필요합니다. 따라서 공차는 응용 분야에 따라 달라야 합니다.

이에 대한 완벽한 예는 자동차 산업입니다.

도어나 차체의 다른 부분에 필요한 정밀도는 섀시나 다른 필수 부품에 필요한 정밀도보다 당연히 낮을 것입니다. 허용 오차 요건은 프로젝트 요구 사항에 따라 달라지지만, 이러한 접근 방식은 제품에서 많은 불일치를 초래할 수 있습니다.

많은 제조업체와 업계에서는 이러한 불일치를 피하기 위해 품질 기준을 설정하는 것을 선호합니다. 이러한 기준이 모든 상황에 적용되는 단일 해결책은 아니지만, 일관성과 성능을 유지하는 데 매우 유용한 도구입니다. 또한, 업계 표준을 준수하면 산업 요구 사항을 충족하고 브랜드에 대한 소비자의 신뢰를 구축하기가 더 쉬워집니다.

판금 제작의 경우 널리 사용되는 표준은 ISO 2768입니다. 이 표준은 비용과 처리 능력 간의 완벽한 균형을 유지하는 동시에 다양한 산업의 허용 오차 요구 사항을 충족합니다.

일반 공차

판금 제작에는 업계 전반에 적용되는 몇 가지 일반적인 공차가 있습니다. 이들은 국제 표준을 따릅니다. 그러나 항공우주 및 자동차와 같이 성능에 정밀성이 중요한 민감한 분야에서는 몇 가지 예외가 있습니다.

형성 기본

이 공정에서는 평평한 금속판에 압력을 가하여 미리 정해진 형태로 굽힙니다. 공정 요건과 세부 사항은 굽힘 공정의 종류에 따라 달라집니다. 다양한 방법이 있지만, 다음 세 가지 판금 굽힘 방법이 가장 일반적입니다.

· 브레이크 프레싱: 수동 공정은 클램핑 바와 플레이트를 사용하여 금속판을 성형합니다. 이 공정은 프로토타입 제작 및 소규모 생산에만 적합합니다.

· 롤 벤딩: 기본 원리는 동일하지만, 결과는 원통, 원뿔 또는 기타 호 형태가 됩니다.

· 프레스 브레이크 벤딩: 펀치와 다이를 갖춘 유압 기계를 사용하는 최첨단 벤딩 공정입니다. 최대 6mm 두께의 금속판에 적합하며 정밀한 형상을 손쉽게 제작할 수 있습니다.

판금 굽힘을 위한 적분 매개변수

굽힘 가공에는 제조업체와 설계자가 고려해야 할 여러 가지 요소가 있습니다. 이러한 설계 요건은 모든 판금 굽힘 가공의 근본적인 특징이며, 최상의 결과를 얻으려면 이러한 기준을 준수하는 것이 좋습니다.

모든 판금 굽힘 작업에 있어서 가장 중요한 여섯 가지 매개변수는 다음과 같습니다.

· 굽힘선: 굽힘선은 판재 표면에 직선으로, 굽힘의 양쪽 시작부터 끝까지를 표시합니다. 굽힘선의 산업 표준은 안쪽 가장자리와 바깥쪽 가장자리 사이에 판재 두께의 5배 거리를 유지하는 것입니다.

· 굽힘 반경: 굽힘 반경은 굽힘 축에서 두 굽힘선 사이의 재료 내부 표면까지의 거리를 나타냅니다. 재료 두께만큼 큰 굽힘 반경을 사용하는 것이 좋습니다. 굽힘 반경이 클수록 좋지만, 재료 두께보다 작은 반경을 사용하면 부품의 하중 지지력이 감소할 수 있습니다.

· 굽힘 각도: 축에서 나오는 가상의 수직선과 굽힘이 이루는 각도입니다. 굽힘 각도에 대한 업계 관행은 특정 수치 대신 플랜지 길이가 두께의 4배가 되도록 하는 것입니다. 또한 모든 굽힘 각도를 동일하게 유지하는 것이 좋습니다.

· 중립축: 중립축은 시트가 늘어나거나 압축되지 않아 원래 길이를 유지하는 부분입니다. 중립축은 독립적인 매개변수이며, 위치에 대한 법적 제한이나 지침은 없습니다. 그러나 굽힘 반경 및 각도와 같은 다른 요소의 정확도는 최종 제품의 성능을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 이러한 요소가 정확할수록 제품의 성능이 향상될 가능성이 높습니다.

· K-계수: 재료의 K-계수는 재료와 두께 사이의 거리(t)를 재료의 T로 나누어 결정되는 위치 측정값입니다. K-계수는 재료 종류, 굽힘 가공, 굽힘 각도 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 최적의 결과를 얻으려면 K-계수가 0.25에서 0.50 사이여야 합니다. K-계수는 K = T/t 공식으로 계산할 수 있습니다.

· 굽힘 허용 오차: 정확하고 일관된 굽힘 부품을 제작하려면 호 길이와 중립 축과 굽힘선 사이의 거리를 신중하게 측정하고 고려하는 것이 중요합니다. 또한 굽힘 재료와 두께, 그리고 사용하는 굽힘 가공 유형(예: 에어 벤딩, 바텀 벤딩, 코이닝)에 적합한 정확한 굽힘 허용 오차를 사용해야 합니다.

절단 기본

판금 제작에서 또 다른 중요한 공정은 절단입니다. 많은 경우, 이는 빠른 결과를 허용 가능한 정밀도로 제공하는 더 쉬운 대안입니다. 설계 단계에서 판금 설계 지침은 다음 다섯 가지 매개변수에 중점을 둡니다.

재료 선택

공정 과정에서 재료 특성은 특정 재료에 적합한 공정을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 이를 더 잘 이해하기 위해 알루미늄과 강철의 예를 살펴보겠습니다. 강철은 상대적으로 강도와 내구성이 뛰어나 알루미늄을 절단하는 것이 강철을 다루는 것보다 당연히 더 간단합니다.

재료 선택 시 제조 가능성도 고려하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, 강철과 알루미늄 모두 특정 작업의 하중을 견딜 수 있다면, 제조 능력을 고려하지 않고 더 강한 소재(강철)를 선택하는 것이 항상 더 현명한 것은 아닙니다.

구멍 직경

시트에 구멍을 뚫는 제품을 설계할 때는 시트의 두께와 구멍의 지름을 고려하는 것이 중요합니다. 일반적으로 구멍의 지름은 시트의 전체 두께와 최소한 같아야 합니다.

구멍의 직경이 시트 두께에 비해 너무 작으면 구멍 주변에 균열과 취성 영역이 형성될 수 있습니다. 이러한 균열은 시간이 지남에 따라 확산되어 내구성 문제를 야기하고 제품의 전반적인 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

따라서 제품의 구조적 무결성과 장기적인 내구성을 유지하기 위해서는 구멍의 직경이 시트의 두께에 적합한지 확인하는 것이 중요합니다.

국소 경화

소재를 절단할 때 상당한 양의 열이 발생하여 소재의 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히, 절단 부위 주변이 과열되어 국부적인 경화가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 절삭 속도를 전반적으로 낮추고 냉각수를 사용하여 해당 부위의 온도를 조절하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 국부적인 경화 위험을 최소화할 수 있습니다.

왜곡

판금 제작 시 변형은 제조 공정 중 금속판이 휘거나, 굽거나, 비틀리거나, 좌굴되는 현상을 말합니다. 이러한 문제는 제작 공정 중 온도, 응력 또는 압력 변화와 같은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 변형은 최종 제품에 치수 부정확성, 조립 불량, 강도 저하 등 심각한 문제를 야기할 수 있습니다.

절단

커프는 사용된 절삭 공구의 폭과 절삭되는 소재의 두께와 관련이 있습니다. 커프는 절삭 공구에 의해 제거되는 소재의 폭을 나타내며, 절삭 과정에서 낭비되는 소재의 양을 결정합니다.

예를 들어, 레이저 빔의 커프(절단면)가 0.1mm이고 두께 1mm의 금속판을 절단할 경우, 절단면의 총 너비는 0.2mm(절단면 양쪽에서 0.1mm)가 됩니다. 커프 너비는 절단 공정, 절단되는 재료의 종류, 그리고 재료의 두께에 따라 달라질 수 있습니다.

판금 제작용 부품을 설계할 때는 커프(절단면)를 고려하는 것이 중요합니다. 커프는 부품의 최종 치수에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 정밀한 치수가 필요한 경우 설계자는 커프를 고려하여 설계를 조정해야 합니다. 또한, 커프가 넓을수록 더 많은 재료가 낭비될 수 있으므로 커프는 제작 비용에도 영향을 미칠 수 있습니다.

판금 부품의 일반적인 특징

판금 설계는 이러한 부품이 업계의 요구 사항을 충족할 수 있도록 하는 다양한 기능을 다룹니다. 판금 부품이 일반적으로 갖는 여섯 가지 주요 공통 기능은 다음과 같습니다.

코어 필렛

코너 필렛은 금속판 부품의 모서리를 둥글게 처리한 것으로, 날카로운 모서리가 생기기 쉽고 금속에 응력이 집중되어 파손으로 이어지는 것을 방지하기 위해 만들어졌습니다.

제안 :

1. 크기: 필렛의 크기는 최소한 판금 두께와 같아야 합니다. 즉, 두께가 2mm 이하인 판금에는 2mm 필렛을 사용해야 합니다.
2. 대칭: 부품의 필렛은 대칭적이어야 합니다. 즉, 마주 보는 모서리의 필렛 크기가 같아야 합니다.
3. 균일성: 필렛은 부품 전체에 걸쳐 크기가 균일해야 합니다. 즉, 모든 모서리의 필렛 크기가 동일해야 합니다.
4. 배치: 필렛은 응력 집중이 발생하기 쉬운 곳에 배치해야 합니다. 여기에는 판금이 구부러지거나 모양이나 방향이 바뀌는 부분이 포함됩니다.
5. 반경: 필렛의 반경은 가능한 한 크게 설정해야 합니다. 이렇게 하면 응력을 더 고르게 분산하고 응력 집중 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
6. 설계: 부품의 설계는 부품의 무결성을 손상시키지 않고 필렛을 쉽게 추가할 수 있도록 해야 합니다.

갈비 살

판금 부품 표면에 일반적으로 수직으로 돌출된 형상입니다. 무게를 크게 늘리지 않고 부품의 강도와 강성을 높이는 데 사용됩니다.

제안 :

1. 응력 집중을 피하기 위해 갈비뼈 두께를 판금 두께의 60%를 넘지 않도록 유지하세요.
2. 필렛을 사용하면 갈비뼈와 주변 재료 사이의 전환을 부드럽게 할 수 있어 응력을 보다 균등하게 분산하는 데 도움이 됩니다.
3. 갈비뼈를 너무 가까이 또는 구부러진 부분에 너무 가깝게 배치하지 마십시오. 재료에 약한 부분이 생길 수 있습니다.
4. 응력을 보다 고르게 분산시키기 위해 테이퍼형이나 높이가 가변적인 리브를 사용하는 것을 고려하세요.

엠보싱

딤플은 다양한 이유로 자주 사용됩니다. 예를 들어, 보강재를 추가하여 판금 부품의 강성과 강도를 높이기 위해, 패스너나 기타 부품을 부착할 수 있도록 매끄럽고 평평한 표면을 만들기 위해, 다른 부품이나 구성 요소를 위한 여유 공간을 확보하기 위해 사용됩니다.

제안 :

1. 응력 집중을 피하기 위해 엠보싱 깊이를 판금 두께의 50%를 넘지 않도록 유지하세요.
2. 필렛을 사용하여 엠보싱과 주변 소재 사이의 전환을 부드럽게 하면 응력을 보다 균등하게 분산하는 데 도움이 됩니다.
3. 엠보싱을 너무 가까이 또는 구부러진 부분에 두지 마십시오. 재료에 약한 부분이 생길 수 있습니다.
4. 엠보싱이 부품의 전반적인 모양에 미치는 영향을 고려하고, 브랜딩이나 디자인 요구 사항에 맞는지 확인하세요.

라운드 보스

판금 제작 시 부품의 강도와 강성을 높이는 데 사용되는 돌출된 원형 형상입니다. 일반적으로 판금에 원형 함몰부를 펀칭하거나 성형하여 만들며, 함몰부 주변의 금속이 돌출되어 돌출된 원형 형상을 형성합니다.

제안 :

1. 적절한 크기와 위치를 선택하세요. 보스의 위치와 크기를 신중하게 고려하여 다른 구성 요소를 방해하거나 제조상의 어려움을 일으키지 않으면서 필요한 지지력과 강도를 제공할 수 있는지 확인하세요.
2. 적절한 공구를 사용하세요. 원형 보스를 제작하려면 펀치 및 다이 세트나 성형 공구와 같은 특수 공구가 필요합니다. 보스가 정확하게 성형되고 판금이 손상되지 않도록 작업에 적합한 공구를 사용하는 것이 중요합니다.
3. 재료 두께를 고려하세요. 판금의 두께는 성형 가능한 원형 보스의 크기와 모양에 영향을 미칩니다. 재료가 두꺼울수록 필요한 강도와 강성을 확보하기 위해 더 크거나 깊은 보스가 필요할 수 있습니다.

딤플 특징

딤플은 다음과 같은 다양한 이유로 자주 사용됩니다. 보강재를 추가하여 판금 부품의 강성과 강도를 높이기 위해. 패스너나 기타 부품을 부착할 수 있도록 매끄럽고 평평한 표면을 만들기 위해. 다른 부품이나 구성 요소를 위한 여유 공간을 확보하기 위해.

제안 :

1. 보조개의 크기와 위치를 신중하게 고려하세요. 보조개는 가장 큰 효과를 볼 수 있는 부위에 위치해야 하며, 그 크기는 적용 부위에 적합해야 합니다.
2. 너무 크거나 깊은 딤플은 재료를 약화시킬 수 있고, 너무 작거나 얕은 딤플은 충분한 보강 효과를 제공하지 못할 수 있습니다.
3. 작업에 적합한 도구를 선택하세요. 딤플을 만드는 데 사용할 수 있는 도구는 펀치, 다이, 성형 도구 등 다양합니다. 딤플의 크기와 모양, 그리고 사용하는 재료의 종류에 따라 도구를 선택하세요.
4. 판금의 두께와 재질을 고려하세요. 다양한 종류의 판금에는 딤플을 만드는 데 필요한 기법이나 도구가 다를 수 있으며, 재질이 두꺼울수록 더 큰 힘이나 더 큰 도구가 필요할 수 있습니다.
5. 디자인의 제약이나 제한 사항을 인지하십시오. 딤플은 유용한 기능이지만 모든 용도에 적합한 것은 아닙니다. 딤플 추가 시 발생할 수 있는 잠재적인 문제나 어려움을 고려하여 디자인해야 합니다.

루버 기능

루버의 주요 목적은 설치된 인클로저나 패널의 공기 흐름과 환기를 개선하는 것입니다. 루버는 특정 방향으로 공기를 유도하거나, 소음을 줄이거나, 먼지, 이물질 또는 습기로부터 보호하는 등 특정 목적에 맞게 설계될 수 있습니다.

제안 :

1. 크기: 루버 크기는 필요한 공기 흐름과 설치 공간의 크기에 따라 신중하게 선택해야 합니다. 루버가 너무 작으면 환기가 충분하지 않을 수 있으며, 너무 크면 패널의 구조적 안정성이 손상될 수 있습니다.
2. 방향: 루버의 방향은 공기 흐름의 방향과 공기 흐름에 영향을 줄 수 있는 잠재적인 장애물이나 방해물의 위치를 ​​기준으로 선택해야 합니다.
3. 형태: 루버의 형태는 환기 시스템의 효율에 영향을 미칠 수 있습니다. 유선형의 공기역학적 형태로 설계된 루버는 공기 흐름을 개선하고 난류를 줄일 수 있습니다.
4. 재료: 루버에 사용되는 재료는 의도된 용도와 패널이 노출될 환경 조건을 고려하여 선택해야 합니다. 예를 들어, 외부 환경에 노출되는 것이 우려되는 실외 용도에는 스테인리스 스틸이나 알루미늄이 더 적합할 수 있습니다.
5. 제조 방법: 루버를 만드는 데 사용되는 제조 방법은 제조 공정의 원하는 정밀도, 일관성 및 비용 효율성을 기준으로 선택해야 합니다.

라운드 녹아웃

원형 노크아웃은 펀치와 다이의 크기에 따라 다양한 크기의 구멍을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 일반적으로 전기 박스, HVAC 시스템, 인클로저 등의 판금 제작에 사용됩니다.

제안 :

1. 적절한 크기를 선택하세요. 필요한 구멍 크기에 맞는 크기의 펀치와 다이를 사용하세요. 잘못된 크기를 사용하면 구멍이 너무 작거나 커질 수 있습니다.
2. 적절한 재료를 사용하세요. 원형 노크아웃은 일반적으로 특정 유형의 판금 작업에 맞게 설계되므로 작업할 재료에 적합한 노크아웃 도구를 사용해야 합니다.
3. 펀치와 다이를 날카롭게 유지하세요. 시간이 지남에 따라 펀치와 다이는 무뎌지고 변형되기 시작하여 구멍의 품질이 떨어질 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 날카롭고 좋은 상태를 유지하세요.
4. 재료의 두께를 고려하세요. 둥근 노크아웃은 얇은 재료에 가장 적합합니다. 두꺼운 판금에 구멍을 뚫어야 하는 경우 다른 도구나 기법을 사용해야 할 수 있습니다.
5. 버(burr)에 주의하세요: 원형 노크아웃을 사용할 경우 구멍 가장자리에 버(burr)가 생길 위험이 있습니다. 깔끔한 마감을 위해 버 제거 도구나 사포로 버를 제거하세요.

재질 두께

권장 판금 두께는 특정 용도와 사용 재료에 따라 달라집니다. 금속이 두꺼울수록 강도와 내구성이 높아지고, 금속이 얇을수록 유연성과 무게가 가볍습니다. 일반적인 판금 두께는 0.5mm에서 6mm까지이지만, 재료와 용도에 따라 달라질 수 있습니다. 다음은 판금 제작에 사용되는 몇 가지 일반적인 금속의 권장 재료 두께를 보여주는 표입니다.

참고: 이 차트는 일반적인 지침을 제공하며, 주어진 적용 분야에 적합한 재료 두께는 추가적인 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

피해야 할 일반적인 판금 설계 실수

판금 제작은 판금을 설계, 절단, 굽힘, 조립하여 최종 제품을 만드는 복잡한 공정입니다. 하지만 아무리 숙련된 설계자라도 실수를 할 수 있으며, 이는 값비싼 재작업이나 부품 폐기로 이어질 수 있습니다. 이러한 값비싼 오류를 피하려면 가장 흔한 설계 실수를 파악하고 이를 방지하기 위한 조치를 취하는 것이 중요합니다.

실수 1: 구부러진 부분이 없는 CAD 파일

흔히 저지르는 실수 중 하나는 굽힘 부분이 없는 CAD 파일을 제공하는 것입니다. 굽힘 부분이 없는 판금 부품은 단일 부품으로 제작될 수 없으며, 여러 부품을 결합하기 위해 추가 부품과 인력이 필요할 수 있습니다. 부품을 정확하게 제작하려면 설계에 굽힘 부분을 포함하고 굽힘 각도와 반지름을 지정하는 것이 중요합니다.

실수 2: 굴곡에 너무 가까운 형상

또 다른 유사한 실수는 구멍, 탭 등의 피처를 굽힘선에 너무 가까이 배치하는 것입니다. 피처를 너무 가까이 배치하면 어떻게 될까요? 금속 부품이 변형되어 시간과 비용만 낭비하게 됩니다. 이러한 실수를 방지하려면 모든 CAD 설계에 4T 규칙을 적용하면 됩니다. 4T 규칙은 모든 피처가 굽힘선으로부터 최소 재료 두께의 XNUMX배 이상 떨어져 있어야 함을 의미합니다.

실수 3: 완벽하게 수직인 내부 굽힘 반경

CAD 설계에서 수직선을 사용하고 싶은 유혹이 항상 있습니다. 하지만 현실은 조금 다릅니다. 판금을 굽힐 때 대부분 굽힘 끝부분이 둥글게 되어 굽힘 반경이 생깁니다. 완벽하게 날카로운 모서리를 만들려고 하면 재료 변형과 균열이 발생하여 최종 제품의 품질이 저하될 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 사용하는 재료와 두께에 적합한 최소 굽힘 반경을 지정하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 굽힘이 부드럽게 전환되고 파손으로 이어질 수 있는 응력 집중을 방지할 수 있습니다.

편의를 위해, 금속 부품의 굽힘 반경을 쉽게 구하려면 굽힘 부분의 길이를 측정하고 그 값을 2로 나누면 됩니다. 각 굽힘 부분에 서로 다른 반경을 적용할 수도 있지만, 모든 굽힘 부분에 동일한 반경을 적용하는 것이 훨씬 비용 효율적입니다.

실수 4: CAD 파일에 하드웨어 세부 정보를 포함하지 않음

CAD 파일에는 구체적인 하드웨어 사양, 크기, 위치 등 세부 정보를 최대한 많이 포함하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 제작 과정이 더욱 원활해지고 최종 제품의 정확도도 높아집니다.

모델 조립에 CLS-440-2와 같은 특정 클린칭 너트가 필요한데, 이 세부 정보가 CAD 파일에 포함되어 있지 않다고 상상해 보세요. 다른 사람들이 필요한 하드웨어를 준비할 때까지 기다리는 것 외에는 할 수 있는 일이 없습니다. 당연히 이러한 지연은 조립 시간과 비용을 증가시킵니다.

실수 5: 적합하지 않은 마감재를 선택하세요

마무리는 일반적으로 제조 공정의 마지막이자 필수적인 단계입니다. 많은 사람들이 마무리 작업을 부품의 외관을 더 보기 좋게 만드는 기능만 있는 것으로 오해합니다.

선택하는 마감 유형은 금속 부품을 녹이나 부식으로부터 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 금속 부품의 미적인 면에만 초점을 맞춘 마감도 있지만, 보호 기능을 통해 제품의 수명을 늘리도록 설계된 마감 유형도 있습니다.

분체 도장과 같은 심미적 마감은 어느 정도 보호 기능을 제공합니다. 그러나 실크스크린과 같은 일부 마감은 금속 부품에 텍스트나 이미지를 추가하는 데만 유용합니다. 화학 처리 마감은 그 반대의 기능을 합니다.

이러한 마감은 제품의 가장 바깥층을 변화시켜 보호 코팅 역할을 합니다. 이 외에도 금속 부품에 전기적 연결을 제공하는 크롬산 처리 마감이 있습니다. 또한, 도색을 위한 프라이머 층 역할도 합니다.

어떤 마감재를 사용해야 하고 어떤 마감재를 피해야 하는지 이해하는 것이 중요합니다. 적절한 마감재는 디자인하는 금속 부품의 용도에 따라 전적으로 달라집니다.

실수 6: 잘못된 금속판 선택

설계하는 부품의 용도를 처음부터 끝까지 고려해야 합니다. 예를 들어, 마감 처리되지 않은 강철을 해양이나 염분이 많은 환경에서 사용할 수 없습니다. 그렇게 하면 금속 부품이 녹슬고 부식되기 쉽습니다.

대신, 유동 요인에 초점을 맞춰 적합한 판금을 선택하세요. 다음과 같은 질문은 매우 중요합니다.

1. 매일 예상되는 착용 시간은 어느 정도입니까?
2. 금속 부품이 부식 및 녹이 슬기 쉬운 환경에서 사용되고 있습니까?
3. 금속판을 얼마나 쉽게 제조할 수 있나요?
4. 금속 부품의 외관이 얼마나 중요한가요?
5. 귀하의 부품에 전도성이 필요합니까?
6. 금속 부품에는 어떤 기계적 특성이 필요합니까?

이러한 질문에 답하면 기술적 요구 사항이 무엇인지 이해하고 정보에 입각한 설계를 할 수 있습니다.

실수 7: U 채널의 재료 강도를 고려하지 않음

U 채널은 모든 제품 설계에서 중요한 부분이며, 그 강도는 주로 재료의 전반적인 강도에 따라 달라집니다. 재료 강도를 고려하지 않으면 U 채널이 너무 약해져 응력으로 인해 휘거나 파손될 수 있습니다. 이러한 실수를 방지하려면 U 채널에 적합한 재료와 두께를 선택하는 것이 중요합니다. 예상 하중을 기반으로 하고, 채널이 사용 중에 발생할 수 있는 진동이나 충격과 같은 추가 응력을 고려해야 합니다.

실수 8: 달성할 수 없는 용접 요구 사항 설계

아무리 간단한 설계라도 용접이나 기타 기계적 접합이 필요할 가능성이 높습니다. 일부 설계자는 장치의 용접 성능을 과대평가하는 흔한 실수를 저지르는데, 이는 결국 복잡성과 비용을 증가시킵니다.

이러한 문제를 방지하는 가장 좋은 방법은 엄격한 제조 설계(DFM) 방식을 구현하는 것입니다. 이를 통해 모든 기능이 일반적인 표준을 준수하도록 할 수 있습니다.

판금의 종류

판금(sheet metal)이라는 용어는 업계에서 매우 널리 사용됩니다. 하지만 사용되는 금속은 다음 중 하나입니다.

1. 스테인리스 스틸: 다재다능하고 내구성이 뛰어나 가장 흔하고 널리 사용되는 옵션입니다. 스테인리스 스틸은 비용 효율적이고 내구성이 뛰어나며 견고한 옵션이 필요한 용도에 가장 적합한 선택입니다.
2. 냉간 압연 강철: 설계자가 재료 강도를 가장 중요하게 여기는 경우에 적합한 옵션입니다.
3. 도금강철: 일반강과 같지만 부식을 방지하기 위해 특수 코팅이 되어 있습니다.
4. 알루미늄: 가볍고 불활성인 옵션으로, 강도 대 중량 비율이 우수합니다.
5. 구리: 구리는 비싸지만 효과적인 소재입니다. 일반적인 조건에서는 반응하지 않으며 화학적 또는 생물학적 분해 없이 오래 지속되는 성능을 제공합니다.
6. 황동: 구리와 아연의 합금으로, 부식에 강하고 여러 차례의 충격을 흡수할 만큼 단단합니다.

판금 부품의 일반적인 마감재

판금은 가공 없이도 잘 작동하지만, 일부 응용 분야에서는 이 규칙에 예외가 있습니다. 다음은 판금 제품의 가장 일반적인 후가공 단계입니다.

1. 아노다이징 처리
2. 칫솔질
3. 세련
4. 비드 블라스팅
5. 분말 코팅
6. 도금
7. 부동화
8. 크롬 코팅
9. 요청에 따라 맞춤 마감 처리 가능

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