현재 패스너 제조에는 6가지 핵심 프로세스가 포함되며 각 프로세스는 특정 재료, 성능 요구 사항 및 비용 고려 사항을 염두에 두고 설계되었습니다.
냉간압조 공정
냉간 압조는 패스너 생산에서 가장 널리 사용되는 성형 방법입니다. 여기에는 고압 다이를 사용하여 실온에서 금속 와이어(예: 탄소강, 스테인리스강 또는 알루미늄 합금)를 볼트 및 너트와 같은 기본 모양으로 압출하는 작업이 포함됩니다. 이 공정의 핵심 장점은 높은 효율성과 뛰어난 재료 활용도입니다. 단일 성형 작업으로 후속 가공(절단)의 필요성을 30%~50%까지 줄일 수 있으며 ±0.05mm 이내의 치수 정밀도를 달성할 수 있습니다. 일반적인 응용 분야에는 탁월한 강도와 일관성을 요구하는 자동차 엔진 볼트와 -강도 건설 너트-부품이 포함됩니다. 주요 기술적 측면은 다음과 같습니다.
- 다이 설계: 재료 연성을 기반으로 다이 캐비티 각도를 최적화하여 균열을 방지합니다.
- 윤활: 흑연 또는 수성{0}}기반 윤활제를 사용하여 마찰 계수를 줄이고 다이 수명을 연장합니다.
- 소둔(Annealing) : 냉간 압조 후 구상화 소둔을 실시하여 내부 응력을 완화하고 후속 가공을 위한 작업성을 향상시킵니다.
열간 단조 공정
대규모-또는 고강도 패스너(예: 풍력 터빈 타워 볼트 및 교량 커넥터)의 경우 열간 단조 공정에는 금속을 재결정 온도(일반적으로 800~1200도) 이상으로 가열하고 단조 프레스를 통해 압력을 가하여 소성 변형을 유도하는 과정이 포함됩니다. 주요 이점은 복잡한 단면 형상을 생성하고 높은 재료 밀도를 달성하여 냉간 압두 부품보다 인장 강도가 15%~20% 더 높은 기능을 포함합니다.- 중요 통제 지점은 다음과 같습니다.
- 온도 제어: 과도한 산화물 스케일 형성 또는 입자 조대화를 방지하려면 가열 온도 및 유지 시간을 엄격하게 모니터링해야 합니다.
- 단조 비율: 연속적인 금속 입자 흐름을 보장하려면 일반적으로 3 이상의 총 변형 비율이 필요합니다.
- 후가공-: 표준 HRC 28~38 범위를 충족하려면 노멀라이징 또는 담금질 및 템퍼링을 통한 경도 조정이 필요합니다.
터닝 공정
냉간압조보다 효율성은 떨어지지만 선삭 공정은 특수 모양의 패스너(예: 비표준 볼트 및 드릴 핀 등)를 생산하는 데 여전히 필수 불가결합니다.- 이 프로세스에는 CNC 선반에서 공작물을 회전시키고 절단 도구를 사용하여 여분의 재료를 제거하는 작업이 포함됩니다. 주요 기술 기능은 다음과 같습니다.
- 높은 정밀도: IT5~IT7 공차 등급을 달성하여 정밀 기기 커넥터에 적합합니다.
- 광범위한 재료 적응성: 구리 및 티타늄 합금과 같이 냉간 압조를 통해 성형하기 어려운 재료를 가공할 수 있습니다.
스탬핑 공정
주로 와셔 및 스프링 와셔와 같은 평면 패스너를 제조하는 데 사용되는 이 공정은 파워 프레스를 사용하여 금속 시트 스톡에 대한 블랭킹 및 굽힘과 같은 작업을 수행하는 다이를 구동합니다. 주요 장점은-고속 생산(분당 수백 개의 부품 생산 가능)과 저렴한 비용입니다. 그러나 다음 요소에는 주의가 필요합니다.
- 다이 마모: 과도한 버를 방지하기 위해 펀치와 다이를 정기적으로 교체해야 합니다.
- 재료 선택: Q235 또는 SPCC와 같이 연성이 좋은 저{0}}탄소강판이 선호됩니다.
- 표면 처리: 녹과 부식을 방지하려면 전기도금이나 흑화-와 같은 -스탬핑 후 처리-가 필요합니다.
실 롤링 공정
볼트와 나사를 나사산 가공하는 데 사용되는 나사산 롤링 공정은 2개 또는 3개의 롤링 다이의 회전 압축을 통해 가공물 표면에 나사산을 형성합니다. 나사 절삭에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 강도 증가: 냉간 가공 경화는 나사산의 전단 강도를 20%~30% 증가시킵니다.
- 표면 품질: 나사산 표면 거칠기는 Ra 0.8μm에 도달하여 마찰 손실을 줄일 수 있습니다.
- 재료 절감: 칩이 생산되지 않아 재료 활용도가 100%에 가까워집니다.
표면처리 공정
패스너의 내식성과 미적 품질은 표면 처리에 따라 달라집니다. 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.
- 전기-아연도금: 가격이 저렴하고 실내 환경에 적합하며 일반적인 두께는 5~12μm입니다.
- Dacromet: 수소 취화 위험이 없고 500~1,000시간의 염수 분무 테스트를 견디며 일반적으로 자동차 섀시 부품에 사용됩니다.
- 아연 확산 코팅: 확산을 통해 강철 표면에 아연-철 합금층을 형성하여 전기-아연도금에 비해 내식성이 3~5배 향상됩니다.
- 스프레이: 폴리에스테르 분체 코팅과 같이 건축용 장식 나사에 사용되어 다양한 색상 옵션을 제공합니다.