유압식 CNC 프레스 브레이크 기계 표면 표시나 변형 없이 알루미늄 합금을 구부릴 수 있음 , 그러나 올바른 툴링, 기계 설정 및 자재 취급 프로토콜이 적용된 경우에만 해당됩니다. 알루미늄의 부드러움(브리넬 경도는 일반적으로 등급에 따라 15~150HB)으로 인해 절곡기 작업 중 강철보다 표면 손상에 훨씬 더 취약합니다. 그러나 올바른 설정을 사용하면 1050, 3003, 5052, 6061-T6 및 7075와 같은 알루미늄 합금의 완벽한 굽힘을 생산 환경에서 완전히 달성할 수 있습니다.
문제는 기계의 성능이 아니라, 현대식 유압 동력 CNC 절곡기 기계는 알루미늄을 안전하게 처리할 수 있는 정밀성과 압력 제어 기능을 갖춘 것이 아니라 굽힘 공정 전과 도중에 이루어진 구성 선택입니다.
알루미늄 합금은 구조용 강철보다 훨씬 부드럽습니다. 연강판의 비커스 경도는 약 120-160HV인 반면, 일반적인 알루미늄 합금의 범위는 35HV(1050-H14)에서 약 150HV(7075-T6)입니다. 이는 유압식 CNC 절곡기 기계에 사용되는 표준 강화 강철 툴링이 알루미늄 표면, 특히 다이에 닿는 눈에 보이는 외부 표면에 쉽게 패임, 긁힘 또는 다이 자국을 남길 수 있음을 의미합니다.
표면 마킹은 일반적으로 세 가지 근본 원인으로 인해 발생합니다.
이러한 원인을 이해하면 운영자는 유압식 CNC 프레스 브레이크 기계의 마킹 위험을 체계적으로 제거할 수 있습니다.
다이와 펀치의 선택은 알루미늄 표면이 굽힘 공정에서 살아남는지 여부를 직접적으로 결정합니다. 알루미늄 합금에서 유압식 CNC 절곡기 기계를 작동할 때 다음 툴링 전략이 마킹을 제거하는 것으로 입증되었습니다.
표준 V-다이를 폴리우레탄 라이닝 다이로 교체하는 것이 가장 널리 사용되는 솔루션입니다. 폴리우레탄 인서트(쇼어 경도는 일반적으로 85-95A)는 강철 다이와 알루미늄 표면 사이에서 쿠션 역할을 하여 하중을 고르게 분산시키고 압입을 방지합니다. 이 인서트는 교체 전 수백만 번의 굽힘 주기 등급을 받았습니다.
많은 제작업체에서는 알루미늄 시트가 다이에 닿기 전에 얇은 PVC 또는 폴리에틸렌 보호 필름(0.05~0.1mm)을 알루미늄 시트의 바닥면에 적용합니다. 이 필름은 구부리는 동안 남아 있다가 나중에 제거됩니다. 이는 미세한 긁힘도 허용되지 않는 양극 산화 처리 또는 경면 마감 알루미늄의 경우 특히 일반적입니다.
노즈 반경이 넉넉한 펀치 팁(예: R0.5 대신 R3 또는 R4)을 사용하면 알루미늄 상단 표면의 더 넓은 영역에 가압력이 분산되어 응력 집중과 외부 표면 균열이 줄어듭니다. 이는 6061-T6 및 7075-T6과 같은 단단한 등급에서 중요한 문제입니다.
모든 알루미늄 합금이 유압식 CNC 프레스 브레이크 기계에서 동일하게 작동하는 것은 아닙니다. 아래 표에는 제작 시 가장 흔히 접하는 등급의 주요 굽힘 특성이 요약되어 있습니다.
| 합금 등급 | 인장강도(MPa) | 굽힘성 | 스프링백 레벨 | 위험 표시 |
|---|---|---|---|---|
| 1050 / 1100 | 75~125 | 우수 | 낮음 | 높음(매우 부드러움) |
| 3003 | 130~185 | 아주 좋음 | 낮음–Medium | 중간 |
| 5052 | 195~260 | 좋음 | 중간 | 중간 |
| 6061-T6 | 260~310 | 보통 | 중간–High | 낮음 (harder surface) |
| 7075-T6 | 480~570 | 제한적 | 매우 높음 | 낮음–Medium |
특히, 1050 및 3003과 같은 부드러운 등급은 마킹 위험이 가장 높습니다. 가장 쉽게 구부릴 수 있음에도 불구하고 경도가 낮기 때문에 강철 다이에서 가벼운 접촉 압력을 가해도 눈에 띄는 움푹 들어간 부분이 생기기 때문입니다. 6061-T6과 같은 경도가 높은 재종은 마킹에 더 잘 견디지만 스프링백에 대한 세심한 오버벤드 보상이 필요합니다.
유압식 CNC 절곡기 기계의 제어 시스템은 깨끗한 알루미늄 벤드를 생산하는 데 중요한 역할을 합니다. 강철 가공과 관련하여 조정해야 하는 주요 매개변수는 다음과 같습니다.
알루미늄 작업과 철강 작업 간에 유압식 CNC 절곡기 기계를 전환하는 작업자는 상당한 차이를 고려해야 합니다. 강철에 최적화된 설정으로 알루미늄을 작동시키는 것은 혼합 재료 제조 공장에서 표면 손상 및 치수 오류의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다.
| 매개변수 | 연강(S235/A36) | 알루미늄 5052 | 알루미늄 6061-T6 |
|---|---|---|---|
| 최소 굽힘 반경(× 재료 두께) | 0.5~1×t | 1~2×t | 3~4×t |
| 일반적인 스프링백 | 1~3° | 3~5° | 5~8° |
| 필요한 힘(3mm 시트, 1m 길이) | ~55톤 | ~22톤 | ~30톤 |
| 구부릴 때 갈라질 위험 | 낮음 | 낮음–Medium | 중간–High |
| 권장 툴링 | 표준 경화강 | 폴리우레탄 라이닝 다이 | 폴리우레탄 다이 필름 |
표면 마킹은 단지 하나의 관심사일 뿐입니다. 특히 항공우주 및 구조용 알루미늄 부품의 경우 굽힘 영역의 구조적 변형도 똑같이 중요합니다. 유압식 CNC 절곡기 기계의 변형 위험을 좌우하는 두 가지 요소는 다음과 같습니다.
알루미늄 시트는 압연 공정과 뚜렷한 결 방향을 가지고 있습니다. 벤딩 곡물에 수직 (압연 방향에 걸쳐) 항상 바람직합니다. 균열 위험을 크게 줄입니다. 좁은 반경에서 6061-T6과 같은 강화 합금의 결에 평행하게 굽히면 종종 오렌지 껍질 질감이 발생하거나 외부 굽힘 면을 따라 균열이 발생합니다. 유압식 CNC 절곡기용 부품을 설계할 때 레이아웃 중첩은 항상 결 방향을 고려해야 합니다.
각 알루미늄 합금에는 기계 설정에 관계없이 균열이 발생하는 절대 최소 내부 굽힘 반경이 있습니다. 예를 들어, 3mm 두께의 6061-T6에는 약 9-12mm의 최소 내부 반경이 필요합니다. - 반경 1.5mm까지 구부릴 수 있는 연강의 동일한 두께보다 훨씬 더 큽니다. 유압식 CNC 절곡기 기계의 CNC 컨트롤러에 이러한 제한을 프로그래밍하면 작업자가 실수로 소형 공구를 선택하는 것을 방지할 수 있습니다.
유압식 CNC 절곡기 기계가 강철과 알루미늄을 모두 처리하는 작업장에서는 툴링 오염이 표면 마킹의 주요 원인이며 흔히 간과되는 원인입니다. 다이 표면에 박혀 있거나 놓여 있는 강철 스케일, 녹 입자 및 부스러기는 굽힘 중에 알루미늄에 대한 연마 매체처럼 작용합니다.
모범 사례 프로토콜은 다음과 같습니다.
이러한 단계를 따르면 혼합 재료 유압식 CNC 프레스 브레이크 기계 작업에서 보고된 오염 관련 표면 결함의 대부분이 제거됩니다.
특정 산업에서는 구부러진 알루미늄 부품에 표면 마킹이 필요하지 않습니다. 이러한 부문에서는 폴리우레탄 툴링, 보호 필름, 깔끔한 전환 및 CNC 제어 최소 힘 등 전체 프로토콜이 시설의 모든 유압식 CNC 프레스 브레이크 기계에 대한 표준 절차입니다.
이 모든 경우에 작업자는 적절한 툴링과 결합된 유압식 CNC 절곡기 기계의 프로그래밍 가능한 압력 제어 및 각도 수정 기능을 사용하여 굽힘 후 표면 재작업이 필요 없는 부품을 일관되게 제공합니다.