판금 구멍 가공: 레이저 절단 또는 펀칭 기계?

May 26, 2023

그림 1. 구멍 만들기에 있어서 펀칭기는 짧은 시간에 많은 수의 구멍을 생성하는 능력이 여전히 돋보입니다.

지난 30년 동안 금속 가공, 특히 판금 구멍 가공에 많은 변화가 있었습니다. 1990년대에는 펀칭기가 유일한 방법이었지만, CO2 레이저 절단기가 등장하면서 대화의 성격이 바뀌었습니다.

2000년대에는 레이저 절단 기술이 도약할 준비가 되었습니다. 21세기 초에도 펀칭기는 여전히 팹샵의 경쟁력 있는 옵션으로 남아 있었습니다. 특히 프레스나 프레스 브레이크에서만 복제할 수 있는 판금 블랭크와 형태에 다수의 구멍을 전달하는 경우에는 더욱 그렇습니다.

2010년대 파이버 레이저 절단 기술이 등장한 후에야 오랫동안 제작사들은 구멍 제작에 대한 접근 방식을 다시 생각해야 했습니다. 이러한 고체 레이저는 CO2 레이저를 구식으로 보이게 만드는 속도로 얇은 판금을 찢어낼 수 있습니다.

이제 파이버 레이저의 출력은 20kW에 이르렀으며, 이 기술이 처음 등장했을 때 거의 예상하지 못했던 속도로 더 두꺼운 재료를 절단하고 있습니다. 금속 제조 회사가 기술 발전을 따라잡기 위해 노력함에 따라 레이저 판매는 향후 몇 년 동안 빠른 속도로 증가할 것으로 예상됩니다. 그러나 구멍을 뚫는 데 있어 펀칭기는 어떻게 될까요?

물론 펀칭은 여전히 ​​그 자리를 차지하고 있습니다. 다재다능합니다. 매장에서는 다른 기계로 옮길 필요 없이 루버나 엠보싱 같은 형태를 만들 수 있습니다. 펀칭기는 일반적으로 파이버 레이저 절단기보다 저렴합니다.

그러나 펀칭기는 작은 구멍을 일관되고 빠르게 생성해야 하는 응용 분야에서 여전히 구멍을 만드는 도구로 두각을 나타내고 있습니다(그림 1 참조). 이러한 유형의 응용 분야에서는 펀칭이 구멍을 생성하는 가장 경제적인 방법일 수 있습니다.

예를 들어, 천공 스크린 생산을 생각해 보십시오. 클러스터 도구는 일반적으로 이러한 구멍 패턴을 펀칭하는 데 사용됩니다. 하나의 도구에 여러 개의 펀치를 사용하여 단일 히트에서 생성된 구멍 수를 최대화할 수 있기 때문입니다(그림 2 참조). 하나의 펀치에 최대 234개의 핀이 있고 단 한 번의 스트로크로 많은 구멍을 만드는 것을 상상해 보십시오! 완료되었습니다.

다양한 펀치 디자인과 클러스터 영역도 제공되므로 다양한 펀칭 선택이 가능합니다. 예를 들어, 육각형 모양의 도구를 사용하여 각도가 있는 구멍 패턴을 만들고 화면에 시각적인 흥미를 더할 수 있습니다.

클러스터 펀칭의 경우 펀칭기는 해당 용도에 필요한 양의 펀칭력을 전달할 수 있어야 합니다. 최대 권장 펀칭 힘은 프레스 용량의 75%를 초과해서는 안 됩니다. 필요한 펀칭력을 추정하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.

선형 절단 길이 x 재료 두께 x 전단 강도 = 펀칭력(톤)

그림 2. 클러스터 펀치는 한 번의 스트로크로 구멍을 뚫는 효과적인 방법입니다. 이는 234핀 완전 가이드형 클러스터 세트입니다.

선형 절단 길이는 구멍 둘레에 클러스터의 펀치 수를 곱한 것과 같습니다. 둥근 구멍의 구멍 둘레는 직경의 3.14배입니다. 육각형과 같은 모양의 구멍에 대한 구멍 둘레는 변의 길이의 합입니다.

구멍이 많은 시트를 펀칭할 때 펀칭된 영역에 가해지는 힘과 응력의 양으로 인해 시트가 위쪽으로 말리게 됩니다(그림 3 참조). 이 시나리오에서는 컬링을 방지하는 데 도움이 되는 돔형 다이를 사용할 수 있습니다. 어떻게 작동하나요? 오목한 모양의 스트리퍼는 스트로크와 함께 아래쪽으로 이동하고 실제로 돔형 다이 위에서 시트를 아래쪽으로 구부려 펀치와 함께 제공되는 위쪽으로 말리는 것을 방지합니다.

시트를 평평하게 유지하는 동시에 균일성을 높이기 위해 펀칭 패턴을 변경하여 모든 펀칭 구멍이 한 영역에 집중되지 않도록 할 수 있습니다(그림 4 참조). 패턴을 반복함으로써 동일한 스트로크 수로 구멍 패턴을 완성하기 위해 한 영역에 과도한 압력을 가하지 않고도 영역을 구멍으로 채울 수 있습니다.