01. 압출가공(extrusion)에 관한 일반적인 설명으로 틀린 것은?
① 직접압출보다 간접압출에서 마찰력이 적다.
② 직접압출보다 간접압출에서 소요동력이 적게 든다.
③ 압출방식으로는 직접(전방) 압출과 간접(후방) 압출 등이 있다.
④ 직접압출이 간접압출보다 압출 종료 시 컨테이너에 남는 소재량이 적다.
④
<직접압출, direct extrusion>
전방압출이라고도 하며 치약을 짜내는 것과 같은 원리로서, 재료손실이 많은 이유는 빌렛은 용기의 벽면에 대하여 상대운동을 하므로 벽면과의 마찰로 인해 램 하중이 매우 크다. 결국 압출이 가장 나중에 되는 부분은 금속유동에 기인하여 압출봉의 중심 또는 내부에 압출 파이핑 결함이 형성되어 이를 제거하기 위해 빌렛의 뒷부분은 남기고 압출하기 때문에 생산수율이 낮다.
<전방압출의 특징>
- 램(ram)의 진행방향과 압출재(billet)의 이동방향이 동일하다.
- 압출재는 외부의 마찰로 인하여 내부가 효과적으로 압축된다.
- 압출이 끝나면 20~30%의 압출재가 잔류한다.
<간접압출, indirect extrusion>
후방압출, 역식압출이라고도 하며, 다이가 빌렛쪽으로 움직이거나, 다이를 지지하는 스템을 정지시켜 두고 빌렛을 가진 컨테이너를 움직이기도 하므로, 빌렛과 용기의 벽면에서의 마찰이 거의 없어 금속유동이 균일하므로 결함이 적어 생산수율이 높다.
<간접압출의 특징>
- 램(ram)의 진행방향과 압출재(billet)의 이동방향이 반대이다.
- 직접압출에 비해 마찰력이 적다.
- 재료의 손실이 적고 소요동력이 적게 드는 이점이 있다.
- 조작이 불편하고 표면상태가 좋지 못한 단점이 있다.
<충격압출, impact extrusion>
충격압출은 후방압출과 유사하며, 속이 빈 용기를 만드는데 적합하다. 보통은 냉간압출의 범주에 속한다. 빠른 속도로 펀치를 소재에 누르면 소재(슬러그)는 후방으로 압출된다. 충격압출 제품의 전형적인 예로는 치약튜브 같은 짜는 튜브용기이다. 충격압출제품의 벽면두께는 펀치와 다이공동부 간의 간극에 의해 결정된다. 충격압출 공정으로는 직경에 대한 벽두께의 비가 최소 0.005에 이르는 두께가 얇은 중공용기를 제조할 수 있다. 이때 균일한 벽두께를 얻기 위해서는 제품의 대칭성과 펀치와 소재의 축이 일치되는 것이 중요하다. 이 방법으로 각종 비철합금재료를 충격압출하면 수직프레스에서 초당 두 개 정도의 생산속도로 제품을 얻을 수 있다.
<충격압출의 특징>
- 특수 압출방법으로 단시간에 압출이 완료된다.
- 보통 크랭크 프레스를 사용하며 상온가공으로 작업한다.
- Zn, Sn, Pb, Al, Cu 등의 순금속과 일부 합금 등이 재료로 사용된다.
- 두께가 얇은 원통 형상에 주로 사용된다.
→ 치약튜브, 화장품 케이스, 건전지 케이스용 등의 제작에 사용된다.
02. 전기저항용접 중 맞대기용접의 종류가 아닌 것은?
① 업셋용접
② 퍼커션용접
③ 플래시용접
④ 프로젝션용접
④
<압접법의 종류: 전기저항용접>
- 겹치기: 점용접, 프로젝션용접, 심용접(점프심)
- 맞대기: 플래시용접, 방전충격용접, 업셋용접(풀방업)
03. 와이어 방전 가공액 비저항값에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 비저항값이 낮을 때에는 수돗물을 첨가한다.
② 일반적으로 방전가공에서는 10~100kΩ·cm의 비저항값을 설정한다.
③ 비저항값이 높을 때에는 가공액을 이온교환장치로 통과시켜 이온을 제거한다.
④ 비저항값이 과다하게 높을 때에는 방전간격(gap)이 넓어져서 방전효율이 저하된다.
④
<와이어 방전 가공액의 비저항값>
- 일반적으로 10~100kΩ·cm의 비저항값을 설정한다.
- 비저항값이 높으면 가공액을 이온교환장치로 통과시킨다.
- 비저항값이 낮을 때, 수돗물을 첨가한다.
- 비저항값이 낮으면 방전간격은 넓어져서 방전효율이 향상된다.
04. 공작물의 길이가 600mm, 지름이 25mm인 강재를 다음의 조건으로 선반가공할 때 소요되는 가공시간(t)은 약 몇 분인가? (단, 1회 가공이며 π는 3으로 계산한다.)
| 절삭속도: 180m/min 절삭깊이: 2.5mm 이송속도: 0.25mm/rev |
① 1
② 2
③ 3
④ 4
①
<절삭속도> <절삭시간> <축방향 이송속도>
$ v = \frac{ \pi DN}{1,000} $ $t= \frac{l}{Nf} $ $v_{s} = \frac{l}{t} $
v: 절삭속도(m/min), t: 절삭시간(min), l: 가공길이(mm), N: rpm(rev/min), f: 이송속도(mm/rev)
05. 주물사로 사용되는 모래에 수지, 시멘트, 석고 등의 점결제를 사용하며, 경화시간을 단축하기 위하여 경화촉진제를 사용하여 조형하는 주형법은?
① 원심 주형법
② 셸몰드 주형법
③ 자경성 주형법
④ 인베스트먼트 주형법
③
<자경성 주형법, self-strengthening mold>
모래에 특수한 점결제와 경화제를 혼합한 다음 조형하게 되면 건조나 가스취입 없이 자연적으로 경화반응이 진행되어 경화하게 된다. 이와 같은 원리를 이용하여 조형하는 방법이다. 점결제로는 수지, 시멘트, 석고, 물, 유리 등이 사용된다. 탄산가스 주형법, N-프로세스, V-프로세스 등이 있다.
<자경성 주형법의 장점>
- 소량의 점결제로 높은 주형강도를 얻을 수 있다.
- 주물사의 유동성이 좋고, 주형건조가 필요없다.
- 내열성이 높고, 가스발생량이 적어 주조결함이 적다.
- 주입 후 주물사의 붕괴성이 우수하고, 주물사의 회수가 높다.
→ 자원절약 및 공해를 방지할 수 있다.
- 조형공정수를 줄일 수 있고 조형작업에 숙련도가 필요치 않다.
<자경성 주형법의 단점>
- 주물사 배합 후 경화시간에 제한이 있다.
→ 빠른시간에 주형을 만들어야 한다.
- 수지의 경화수축 및 열팽창성이 크다.
- 조형 후 원형을 빼내는데까지 시간이 걸린다.
06. 질화법에 관한 설명 중 틀린 것은?
① 경화층은 비교적 얇고, 경도는 침탄한 것보다 크다.
② 질화법은 재료 중심까지 경화하는 데 그 목적이 있다.
③ 질화법의 기본적인 화학반응식은 2NH₃ → 2N+3H₂이다.
④ 질화법의 효과를 높이기 위해 첨가되는 원소는 Al, Cr, Mo 등이 있다.
②
<질화법의 특징>
- 질화법은 표면을 경화하는 데 그 목적이 있다.
- 침탄법에 비하여 경화층이 얇고 경도가 높다.
- 침탄법에 비하여 마모 및 부식에 대한 저항이 크다.
- 질화처리 후 담금질할 필요가 없다.
- 600℃ 이하에서는 경도가 감소되지 않고 산화도 일어나지 않는다.
- 질화법의 기본적인 화학반응식은 2NH₃ → 2N+3H₂이다.
- 질화법의 효과를 높이기 위해 첨가되는 원소는 Al, Cr, Mo 등이 있다.
07. 절삭유가 갖추어야 할 조건으로 틀린 내용은?
① 마찰계수가 작고 인화점, 발화점이 높을 것
② 냉각성이 우수하고 윤활성, 유동성이 좋을 것
③ 장시간 사용해도 변질되지 않고 인체에 무해할 것
④ 절삭유의 표면장력이 크고 칩의 생성부에는 침투되지 않을 것
④
절삭유는 수용성(물에 섞어 사용)과 비수용성(원액 그대로 사용), 고체 윤활제로 구분된다. 수용성은 냉각작용이 우수하고, 비수용성은 윤활작용이 우수하며, 등유, 경유, 기계유 등은 비수용성 절삭유에 속하고, 그리스는 고체 윤활제에 속한다. 절삭유가 갖추어야 할 조건으로는 고속절삭에는 낮은 점도와 냉각성이 큰 것, 저속절삭에는 높은 점도와 윤활성이 큰 것을 쓴다.
<절삭유의 사용 목적>
- 공구의 경도 저하 방지
- 방청역할을 하고, 윤활 작용으로 공구의 마모 완화
- 절삭부 세척(청정)으로 가공 표면을 매끄럽게 함
- 공구·공작물을 냉각시켜 정밀도 저하 방지로 정밀도 향상
- 공구 날 끝의 온도 상승 방지와 구성인선 방지
- 칩 배출 능력의 향상
- 공구 윗면과 칩 사이의 마찰계수 감소
<절삭유의 구비조건>
- 마찰계수가 작고 인화점, 발화점이 높을 것
- 절삭유의 표면장력이 작고 칩(chip)의 생성부까지 침투가 잘 될 것
- 칩 분리가 용이하여 회수가 쉬울 것
- 공작물과 공구에 녹이 슬지 않을 것
- 윤활성, 냉각성, 유동성이 좋을 것
→ 저속에서는 높은 점도와 윤활성이 큰 것을 쓴다.
→ 고속에서는 낮은 점도와 냉각성이 큰 것을 쓴다.
- 화학적으로 안전하고 위생상 해롭지 않을 것
- 휘발성이 없고 단색 투명하며 절삭 부분이 잘 보일 것
- 가격이 저렴하고 쉽게 구할 수 있을 것
08. 유압프레스에서 램의 유효 단면적이 50cm² 유효 단면적에 작용하는 최고유압이 40kgf/cm²일 때 유압프레스의 용량(ton)은?
① 1.0
② 1.5
③ 2.0
④ 2.5
③
<유압프레스의 용량>
F = pA
09. 플러그게이지에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 진원도도 검사할 수 있다.
② 통과측이 통과되지 않을 경우는 기준구멍 보다 큰 구멍이다.
③ 플러그게이지는 치수공차의 합격 유무만을 검사할 수 있다.
④ 정지측이 통과할 때에는 기준구멍보다 작고, 통과측보다 마멸이 심하다.
③
<플러그 게이지, plug gauge>
구멍용 한계 게이지로서 보통 링게이지와 한 조로 되어있다. 주로 생산현장에서 직접 공작품의 구멍이나 지름을 검사하는데 사용하며 치수공사의 합격 유무만을 검사할 수 있다. 구멍의 합격 여부를 판정하는 게이지로 통과쪽은 구멍의 최소 허용치수, 정지쪽은 구멍의 최대 허용치수의 가공치수로 제작된다.
10. 다음 중 다이아몬드, 수정 등 보석류 가공에 가장 적합한 가공법은?
① 방전가공
② 전해가공
③ 초음파가공
④ 슈퍼피니싱가공
③
<초음파가공, ultra sonic machining>
연삭 입자들이 초음파 진동에 의해 상하로 공작물과 충돌하여 가공하는 방법으로, 초경합금, 보석류, 세라믹, 유리, 반도체 등 비금속 또는 귀금속 등의 구멍뚫기, 전단, 평면 가공, 표면 다듬질가공 등에 이용된다.
11. 다음 중 열처리(담금질)에서의 냉각능력이 가장 우수한 냉각제는?
① 비눗물
② 글리세린
③ 18℃의 물
④ 10% NaCl용액
④
<담금질의 냉각제>
보통 물과 기름이 많이 사용되며, 물보다 냉각능력이 큰 것은 소금물(식염수), NaOH용액, 황산 등이 있고, 물보다 냉각능력이 적은 것은 각종 기름이나 비눗물 등이 있다.
<담금질 냉각제의 특징>
- 소금물: 냉각속도가 가장 빠르다.
- 물: 처음은 경화능이 크나 온도가 올라갈수록 저하한다.
→ 탄소강, Mn강, W강의 간단한 구조에 이용한다.
- 기름: 처음은 경화능이 작으나 온도가 올라갈수록 커진다.
→ 20℃까지 경화능을 유지한다.
12. 경화된 작은 철구를 피가공물에 고압으로 분사하여 표면의 경도를 증가시켜 기계적 성질, 특히 피로강도를 향상시키는 가공법은?
① 버핑
② 버니싱
③ 숏피닝
④ 슈퍼 피니싱
③
<숏피닝, shot peening>
숏피닝은 샌드 블라스팅의 모래 또는 그릿 블라스팅의 그릿 대신에 경화된 작은 강구를 금속의 표면에 분사시켜 피로강도 및 기계적 성질을 향상시키는 가공 방법이다.
<숏피닝의 특징>
- 숏피닝은 일종의 냉간가공법이다.
- 숏피닝 작업에는 청정작업과 피닝작업이 있다.
- 소재의 두께가 두꺼울수록 숏피닝의 효과가 크다.
- 표면에 강구를 고속으로 분사하여 표면에 압축잔류응력을 발생시킨다.
→ 때문에 피로한도와 피로수명을 증가시킨다.
→ 반복하중이 작용하는 부품에 적용시키면 효과적이다.
→ 주로 반복하중이 작용하는 스프링에 적용시켜 피로한도를 높인다.
<압축공기식 숏피닝>
압축공기를 노즐에서 숏과 함께 고속으로 분사시키는 방법으로 노즐을 이용하기 때문에 임의의 장소에서 노즐을 이동시켜 구멍 내면의 가공이 편리하다.
<원심식 숏피닝>
압축공기식보다 생산능률이 높으며 고속회전하는 임펠러에 의해서 가속된 숏을 분사시키는 방법이다.
<숏피닝에 사용하는 강구의 지름>
- 주철: 0.5mm~1.0mm
- 주강: 평균적으로 0.8mm
13. CNC공작기계의 이동량을 전기적인 신호로 표시하는 회전 피드백 장치는?
① 리졸버
② 볼 스크루
③ 리미트 스위치
④ 초음파 센서
①
<리졸버, resolver>
CNC공작기계의 움직임을 전기적인 신호로 표시하는 일종의 회전 피드백 장치이다. 회전각과 위치의 검출기로서 모터의 피드백 센서로 주로 사용된다.
14. 허용동력이 4kW인 선반의 출력을 최대한으로 이용하기 위하여 취할 수 있는 허용최대 절삭면적은 몇 mm²인가? (단, 경제적 절삭속도는 120m/min을 사용하며, 피삭재의 비절삭저항이 40kgf/mm², 중력가속도는 10m/s², 선반의 기계효율이 0.8이다.)
① 0.4
② 4
③ 0.8
④ 8
②
<선반의 동력>
H (W) = Fv = τAv
15. 소성가공에 포함되지 않는 가공법은?
① 널링가공
② 보링가공
③ 압출가공
④ 전조가공
②
16. 용제와 와이어가 분리되어 공급되고 아크가 용제 속에서 발생되므로 불가시 아크 용접이라고 불리는 용접법은?
① 피복 아크 용접
② 탄산가스 아크 용접
③ 가스 텅스텐 아크 용접
④ 서브머지드 아크 용접
④
<서브머지드 아크 용접, submerged arc welding>
금속 자동 아크 용접의 일종으로, 아크와 발생가스가 같이 용제 속에 잠겨있어서 잠호 용접이라고 하며 상품명으로 링컨 용접(유니언 멜트 용접)법이라고도 한다. 용제(flux) 속에서 와이어(wire)가 분리되어 공급되고 아크가 용제 속에서 발생되므로 불가시 아크 용접이라고도 한다.
17. 주조에서 주물의 중심부까지의 응고시간(t), 주물의 체적(V), 표면적(S)과의 관계로 옳은 것은? (단, K는 주형상수이다.)
① $t=K \frac{V}{S} $
② $t=K ( \frac{V}{S})^{2} $
③ $t=K \sqrt[]{ \frac{V}{S} } $
④ $t=K ( \frac{V}{S})^{3} $
②
<크보리노프의 법칙, Chvorinov's law>
응고시간=$C( \frac{V}{S}) ^{n}$
C: 주형상수, V: 체적, S: 단면적, n: 지수(일반적으로 2)
18. 절삭가공 시 절삭유(cutting fluid)의 역할로 틀린 것은?
① 공구와 칩의 친화력을 돕는다.
② 공구나 공작물의 냉각을 돕는다.
③ 공작물의 표면조도 향상을 돕는다.
④ 공작물과 공구의 마찰 감소를 돕는다.
①
<절삭유의 역할>
절삭유는 금속을 기계가공하는 작업에서 공구와 칩 또는 공작물과의 경계면에서 마모, 마찰, 용착 등을 방지하고, 또한 발열의 억제와 제거에 의해서 공구의 수명을 연장하고 다듬질면의 향상과 공작물의 정도를 유지하는 데 있다.
19. 판두께 5mm인 연강판에 직경 10mm의 구멍을 프레스로 블랭킹하려고 할 때 총소요동력(P)은 약 몇 kW인가? (단, π는 3으로 계산하고, 프레스의 평균속도는 8m/min, 재료의 전단강도는 300N/mm² 기계의 효율은 80%이다.)
① 7.5
② 15
③ 75
④ 150
①
<펀치의 전단력>
P = τπdt
P: 펀치력(전단력), τ: 전단강도(저항력), d: 지름, t: 두께
<프레스의 동력>
H (W) = Pv
20. 래핑다듬질에 대한 특징 중 틀린 것은?
① 내식성이 증가된다.
② 마멸성이 증가된다.
③ 윤활성이 좋게된다.
④ 마찰계수가 작아진다.
②
<래핑, lapping>
마모현상을 기계가공에 응용한 것으로 그 기본은 마모이며 일반적으로 공작물과 랩공구 사이에 미분말상태의 랩제와 윤활제를 넣어 이들 사이에 상대운동을 시켜 표면을 매끈하게 가공하는 방법이다.
<래핑의 장점>
- 다듬질면이 매끈하고 유리면을 얻을 수 있다.
- 정밀도가 높은 제품을 만들 수 있다.
- 윤활성이 좋게 된다.
- 다듬질면은 내식성 및 내마모성이 증가된다.
- 미끄럼면이 원활하게 되고 마찰계수가 적어진다.
<래핑의 단점>
- 비산하는 랩제가 기계나 제품에 부착되면 마모의 원인이 된다.
- 제품을 사용할 때 남아있는 랩제에 의하여 마모를 촉진시킨다.
21. 이미 가공되어 있는 구멍에 다소 큰 강철볼을 압입하여 통과시켜서 가공물의 표면을 소성변형시켜 정밀도가 높은 면을 얻는 가공법은?
① 버핑(buffing)
② 버니싱(burnishing)
③ 쇼트피닝(shot peening)
④ 배럴다듬질(barrel finishing)
②
<버니싱, burnishing>
버니싱은 이미 가공되어 있는 구멍에 다소 큰 강철 볼을 압입하여 통과시켜서 가공물의 표면을 소성변형시켜 정밀도가 높은 면을 얻는 가공법이다.
<버니싱의 특징>
- 원통의 내면을 다듬질하기 위한 일종의 소성가공 방법이다.
- 원통 안지름보다 약간 큰 지름의 강구를 압입한다.
→ 작은 지름의 구멍을 매끈하게 마무리할 수 있다.
- 드릴, 리머 등 전 단계에서 생긴 스크래치 등을 제거하는 작업이다.
- 다듬질면의 요철을 매끈하게 하는 방법이다.
- 간단한 장치로 단시간에 정밀도가 높은 가공이 가능하다.
- 비철금속만 가공이 가능하며, 압입강구의 마멸이 있다.
→ 주로 동, 알루미늄과 같이 경도가 낮은 비철금속에 이용된다.
- 표면거칠기는 향상되나 형상정밀도는 개선되지 않는다.
- 공작물의 두께가 얇으면 소성변형이 적어 효과가 떨어진다.
22. 오토콜리메이터의 부속품이 아닌 것은?
① 평면경
② 콜리 프리즘
③ 펜타 프리즘
④ 폴리곤 프리즘
②
<오토 콜리메이터, auto collimator>
광원이 부착된 망원경의 일종으로 각도측정기이며 평행도, 평면도, 직각도, 진직도 등의 측정에 주로 사용한다. 광원으로부터 나오는 빛과 측정대상물에 부착된 반사경으로부터 반사되는 빛의 경로를 비교함으로서 미소한 각도변화를 측정할 수 있다.
<오토콜리메이터의 부속품>
평면도와 평행도를 측정하는 반사경(평면경), 직각도를 측정하는 펜타 프리즘, 각도 게이지의 하나이며, 회전 각도 분할장치, 공작기계의 일정 회전 각도 및 회전 테이블을 측정하는 폴리곤 프리즘, 그리고 변압기가 있다.
23. 다음 빈칸에 들어갈 숫자로 옳게 순서대로 짝지어진 것은?
지름 100mm의 소재를 드로잉하여 지름 60mm의 원통을 가공할 때 드로잉률은 (㉠)이다. 또한 이 60mm의 용기를 재드로잉률 0.8로 드로잉을 하면 용기의 지름은 (㉡)mm가 된다.
① 0.36, 48
② 0.36, 75
③ 0.60, 48
④ 0.60, 75
③
24. 호브 절삭날의 나사를 여러 줄로 한 것으로 거친 절삭에 주로 쓰이는 호브는?
① 다줄 호브
② 단체 호브
③ 조립 호브
④ 초경 호브
①
<호브, hob>
일정한 치형곡선을 가지고 있고 절삭날은 일중 또는 다중나사로 된 웜이라고 볼 수 있다. 각각의 절삭날은 커터의 날과 같이 여러 각도들이 있다.
<다줄호브>
호브 절삭날의 나사를 여러줄로 한 것으로 2줄과 3줄인 것이 많다. 거친 절삭에 쓰이는 경우가 많고 가공시간을 단축할 수가 있어서 편리하다.
<단체호브>
가장 간단한 호브이고, 고속도강 재료로 단조하여 만든다.
<조립호브>
합금강 본체의 홈에 고속도강의 플레이트를 심은 호브이다.
<초경호브>
초경합금팁을 가진 플레이트를 심은 호브로서 합성섬유재료나 비철금속재료의 기어절삭에 유리하며 경도가 높은 강재 기어 절삭에도 양호하다.
25. 절삭가공 시 발생하는 절삭 온도 측정 방법이 아닌 것은?
① 부식을 이용하는 방법
② 복사고온계를 이용하는 방법
③ 열전대(thermocouple)에 의한 방법
④ 칼로리미터(calorimeter)에 의한 방법
①
<절삭온도의 측정방법>
- 칩(chip)의 색깔에 의한 방법
- 열량계(칼로리미터, calorimeter)에 의한 방법
- 복사 고온계에 의한 방법
- 삽입된 열전대(열전쌍, thermo couple)에 의한 방법
- 공구와 공작물간 열전대 접촉에 의한 측정
- 사용온도에 의한 방법
- 시온도료에 의한 측정
- Pbs 광전지를 이용한 측정
26. 나사 측정 방법 중 삼침법(three wire method)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 나사의 길이를 측정하는 법
② 나사의 골지름을 측정하는 법
③ 나사의 바깥지름을 측정하는 법
④ 나사의 유효지름을 측정하는 법
④
<삼침법, three wire inethod>
삼선법이라고도 하며, 지름이 같은 3개의 와이어를 나사산에 대고 와이어의 바깥쪽을 마이크로미터로 측정한다. 나사게이지와 같이 가장 정밀도가 높은 나사의 유효지름 측정에 쓰인다.
27. 다이에 아연, 납, 주석 등의 연질금속을 넣고 제품형상의 펀치로 타격을 가하여 길이가 짧은 치약튜브, 약품튜브 등을 제작하는 압출방법은?
① 간접압출
② 열간압출
③ 직접압출
④ 충격압출
④
<충격압출, impact extrusion>
충격압출은 후방압출과 유사하며, 속이 빈 용기를 만드는데 적합하다. 보통은 냉간압출의 범주에 속한다. 빠른 속도로 펀치를 소재에 누르면 소재(슬러그)는 후방으로 압출된다. 충격압출 제품의 전형적인 예로는 치약튜브 같은 짜는 튜브용기이다. 충격압출제품의 벽면두께는 펀치와 다이공동부 간의 간극에 의해 결정된다. 충격압출 공정으로는 직경에 대한 벽두께의 비가 최소 0.005에 이르는 두께가 얇은 중공용기를 제조할 수 있다. 이때 균일한 벽두께를 얻기 위해서는 제품의 대칭성과 펀치와 소재의 축이 일치되는 것이 중요하다. 이 방법으로 각종 비철합금재료를 충격압출하면 수직프레스에서 초당 두 개 정도의 생산속도로 제품을 얻을 수 있다.
<충격압출의 특징>
- 특수 압출방법으로 단시간에 압출이 완료된다.
- 보통 크랭크 프레스를 사용하며 상온가공으로 작업한다.
- Zn, Sn, Pb, Al, Cu 등의 순금속과 일부 합금 등이 재료로 사용된다.
- 두께가 얇은 원통 형상에 주로 사용된다.
→ 치약튜브, 화장품 케이스, 건전지 케이스용 등의 제작에 사용된다.
28. 공작물을 양극으로 하고 전기저항이 적은 Cu, Zn을 음극으로 하여 전해액 속에 넣고 전기를 통하면 가공물표면이 전기에 의한 화학적 작용으로 매끈하게 가공되는 가공법은?
① 전해연마
② 전해연삭
③ 워터젯가공
④ 초음파가공
①
<전해연마, electrolytic polishing>
전해액 중에 공작물을 양극으로 하고 전기저항이 적은 Cu, Zn을 음극으로 하여 전해액 속에 넣고 전기를 통하면 가공물 표면이 전기에 의한 화학적 작용으로 매끈하게 가공되는 가공법이다. 전해액은 황산, 과염소산, 인산, 청화알칼리 등을 사용한다.
<전해연삭, electrochemical grinding>
다이아몬드 숫돌입자가 함유된 회전 전극숫돌을 (-)극으로 하고, 알칼리성 전해액을 충분히 부어주며 공작물을 (+)극으로 하여 숫돌차에 눌러대어 기계적인 연삭을 한다. 전해연삭은 전해가공과 일반 연삭가공을 조합한 가공법으로, 연삭입자로 된 연삭숫돌이 회전하는 음극이다. 공작물의 경도가 매우 높아 숫돌마모가 매우 심할 때 기존의 연삭 방식에 비해 월등한 장점을 보여주며, 소재제거가 전해작용에 의해 일어나므로 연삭저항에 의한 변형이나 숫돌의 마모가 매우 작다.
<워터젯 가공, waterjet cutting>
초고압 커팅법이라고도 하며, 워터젯은 초고압(200~400MPa 이상)으로 응축된 물 또는 연마 혼합 물을 오리피스/노즐을 통해 소재 표면에 분사하여 원하는 형상으로 절단하는 절단 기술이다. 순수 워터젯은 순수 물로 절단 하는 방식이며, 주로 식품, 의약, 의류, 목재 등의 부드러운 제품 절단에 사용 된다. 워터젯에 연마재를 첨가함으로써 절단성능을 개선하여 철, 알루미늄, 스테인리스, 복합소재 등의 두껍고 단단한 소재 절단에도 사용된다.
<초음파가공, ultra sonic machining>
경질재료의 가공에 적합한 가공법이며, 공구와 공작물 사이에, 숫돌립과 물 또는 기름의 혼합액을 넣고 공구에 초음파 진동을 주어 공작물의 구멍뚫기, 연삭, 절단 등을 행하는 가공법이다.
29. 제작 개수가 적고 큰 주물품을 만들 때 재료와 제작비를 절약하기 위해 골격만 목재로 만들고 골격 사이를 점토로 메워 만든 모형은?
① 현형
② 골격형
③ 긁기형
④ 코어형
②
<현형, solid pattern>
제품과 동일한 모형으로 한 목형으로 크기는 "제품의 크기+수축여유+가공 여유"이다. 현형에는 단체 목형, 분할 목형, 조립 목형이 있다.
<골격 목형, skeleton pattern>
주물(제품)이 수량이 적고 대형일 때 제작비를 절약하기 위하여 사용하는 모형으로, 보통 골격(뼈대)만 먼저 만들고 나머지 빈 공간은 석고나 점토로 채워 넣어 주형을 만든다. 보통 대형 곡관, 대형 파이프를 주조할 때 많이 사용된다.
<고르개 목형, skrickle pattern>
긁기 목형이라고도 하며, 가늘고 긴 굽은 파이프를 제작할 때 사용한다. 제품의 단면이 동일할 때에는 안내판에 따라 긁기판을 사용하여 주물사를 긁어내어 주형을 만드는 방식이다.
<코어 목형, core pattern>
주물에 구멍을 내려고 할 때 코어목형을 사용한다. 파이프와 같이 속이 빈 중공 주물을 만들 때 사용하는 모래 막대를 코어(core)라 하며, 코어를 만드는 목형을 코어 목형이라 하고, 코어를 받쳐주는 부분을 코어 프린트라 한다.
30. 용접을 기계적인 접합방법과 비교할 때 우수한 점이 아닌 것은?
① 기밀, 수밀, 유밀성이 우수하다.
② 공정수가 감소되고 작업시간이 단축된다.
③ 열에 의한 변질이 없으며 품질검사가 쉽다.
④ 재료가 절약되므로 공작물의 중량을 가볍게 할 수 있다.
③
용접은 열에 의한 변질이 있으며 기계적인 접합방법의 경우보다 품질검사가 어렵다. 전기저항불꽃은 3,500~6,000℃이므로 열변형이 생기기 쉽고 품질검사가 곤란하다.
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