압연 편집하기

[[파일:압연.jpg|썸네일|300픽셀|'''압연''']]

'''압연'''(rolling, 壓延)은 [[금속]] [[재료]]를 회전하는 롤 사이를 통과시켜 롤의 압력에 의하여 [[소성변형]]을 시켜 단면적을 축소시키면서 길이를 늘이는 [[작업]]과정을 말한다. 압연은 금속의 [[소성]](塑性)을 이용하여 고온이나 상온의 금속 재료를 회전하는 두 롤 사이를 통과시켜 [[판]](板), 봉(棒), 관(管), 형재(形材) 등으로 가공하는 방법으로 [[주조]](鑄造)나 [[단조]](鍛造)에 비해 신속하며 [[생산비]]가 싼 것이 특징이다.<ref>〈[https://www.scienceall.com/%EC%95%95%EC%97%B0rolling/ 압연(rolling)]〉, 《사이언스올》</ref>

==개요==

==압연율==
압연 전의 소재의 두께를 t₀, 압연 후의 소재의 두께를 t라고 할 때
[[파일:압연율.jpg|썸네일|200픽셀|가운데|]]

을 압연율이라고 한다.

압연가공의 정도는 압연율을 사용하여 %로 표시한다.

==압연 종류==
===분괴압연===
제강에 의해 만들어진 강괴(잉곳, Ingot)를 가열하여 제품의 중간재(中間材)를 만드는 압연으로 입자가 미세화되고 재질이 균일해지며 주조시의 기포 등을 없앨 수 있다. 강괴를 분괴하는 압연을 분괴압연이라 하고 이에 사용되는 압연기를 분괴 압연기라고 한다. 잉곳은 큰 것이 재질이 좋고, 또한 압연 금속의 이용률이 크게 된다. 분괴 압연기에는 대형의 2단 또는 3단 압연기가 있으며, 단면이 작은 롤러로 소재를 열간압연 한다.<ref>rokmc9378, 〈[https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=rokmc9378&logNo=220927265906 압연의 종류 및 특징]〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-08</ref>

분괴압연기에서 압연된 강판은 단면과 형상에 따라 영국에서나는 다음과 같이 분류한다.
* 블루움(bloom) : 대략 정사각형에 가까운 단면을 가지며 그 크기는 250×250mm에서 450×450mm 정도의 치수이다.
* 빌렛(billet) : 단면이 사각형으로서 40×50mm에서 120×120mm 정도의 단면 치수의 사각형재 및 봉재이다.
* 슬래브(slab) : 직사각형의 단면을 가지며 두께 50mm~150mm, 폭 600~1500mm 정도의 치수를 갖는 매우 두꺼운 판이다.
* 시트바(sheet bar) : 분괴압연기에서 압연한 것을 다시 압연한 것으로서 슬래브보다 폭이 작다. 이것의 폭은 200~400mm 정도이고, 길이 1m에 대하여 10~80kg의 평평한 소재이다.
* 시트(sheet) : 폭 450mm 이상이고 두께 0.75~15mm 정도의 판재이다.
* 넓은 스트립(wide strip) : 폭 450mm 이상이고 두께 0.75~15mm 정도의 코일 상태의 판재이다.
* 좁은 스트립(narrow strip) : 폭 450mm 이하이고 두께 0.75~15mm 정도의 코일 상태의 긴 판재이다.
* 플레이트(plate) : 두께 3~75mm의 긴 평판이다. 또는 원판이라고도 한다.
* 플랫(flat) : 폭 20~450mm 정도이고 두께 6~18mm 정도의 평평한 재료이다.
* 라운드(rounds) : 지름이 200mm 이상의 환재이다.
* 바(bar) : 지름이 12~100mm 범위의 봉재, 또는 단면이 100×100mm 범위의 각재로서 긴 소재의 봉재이다.
* 로드(rod) : 지름이 12mm 이하의 봉재로서, 긴 것 또는 코일 상태의 재료이다.
* 섹션(section) : 각종 형상을 가진 단면재이다.
===재압연과 선재압연===
분괴압연에서 제작된 빌렛을 2단 또는 3단 롤러에서 수회 또는 수십 회 패스를 통과시켜 형재 또는 선재로 완성시킨다

===판재압연===
열간압연에서 잉곳을 슬래브, 시트바로 압연하고, 이것을 판재로 압연하는 작업이다. 중박판이며 긴 것은 제품이 나오는 끝에서 코일링한다. 판재의 냉간압연은 열간압연판을 1매씩 또는 2매 이상 겹쳐서, 2단 또는 다단 롤에서 압연한다.
===타이어 압연===
기차나 전차 등에 사용되는 타이어의 압연 작업에는 만능형 장치가 사용된다.
===조질압연===
연질판을 경질로 할 때나 표면의 평활성을 중요시할 때, 보통 압연에서 나타난 표면의 인장 잔류응력을 제거하고, 압축 잔류응력을 줄 때의 압연 작업을 조질압연이라고 하며, 보통 4단 롤에서 수 % 정도의 압연을 한다.

==압연기 종류==
[[파일:압연기.jpg|썸네일|400픽셀|'''압연기''']]
압연기(rolling mill, 壓延機)는 금속의 소성(塑性: 가소성)을 이용해서 고온 또는 상온의 금속재료를 회전하는 2개의 롤 사이로 통과시켜서 여러 가지 형태로 만들어내는 공작기계이다. 압연기를 사용해서 금속을 가공한다는 착상은 레오나르도 다 빈치 때부터였으나 실제로 실시된 것은 19세기에 들어오면서부터이다. 그것은 철도용 레일의 수요에서 시작되었으며, 증기기관으로 움직이는 연철(鍊鐵)레일 압연기는 1850년경부터 발달하였다. 1857년 영국에서 최초의 베서머강(鋼) 레일이 압연되었으며, J.풀리츠가 같은 해 3단 롤(roll)에 의한 대규모의 압연공장을 건설하였다. 해머에 의한 성형법(成型法)은 강괴(鋼塊)가 나타난 후 쇠퇴하기 시작하여, 1884년에는 최초의 만능압연기(萬能壓延機)가 나타났다. 이것은 형(型)롤이나 에지 롤을 사용해서 강괴를 판이나 봉으로 자유롭게 압연할 수 있으며, 그 후 점점 강력하고 복잡한 만능압연기가 만들어졌다. 압연기의 원동기가 증기기관에서 전동기로 바뀜에 따라 롤 감속기어 등의 구동은 집단운전(集團運轉)에서 개별 운전으로 바뀌어, 전체 작업의 일원적 제어가 가능해졌다.<ref>〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1123313&ref=y&cid=40942&categoryId=32353 압연기]〉, 《네이버 지식백과》</ref>

===비가역 2단 압연기===
지름이 동일한 2개의 롤러를 상하에 장치하고 압연 방향이 한쪽만으로 되어 재료의 한 왕복에 대하여 한 번 압연된다. 2단 압연기에서는 롤러의 절손을 방지하기 위하여 일반적으로 지름이 큰 것이 사용된다. 그러므로 너무 얇은 판재는 압연하기가 어렵다. 주로 소형재의 압연에 사용되고 얇은 판재는 여러 장 겹쳐서 압연한다.
===가역2단 압연기===
2단 압연기와 같은 구조를 가지고 있으나, 역전한 원동기 또는 장치가 붙어 있다. 정역 양방향에 회전할 수 있도록 되어 있는 것으로, 재료가 한번 통과할 때마다 상부 롤러를 조금씩 내린다. 주로 소형 재료의 압연에 사용된다.
===2중2단 압연기===
2단 압연기 2조로 조립된 것으로 역시 소형의 재료 압연에 사용된다.
===3단 압연기===
3개의 롤러로서 구성된 압연기를 3단 압연기라고 한다. 서로 인접된 롤러는 반대 방향으로 회전한다. 3단 압연기는 롤러를 역전시키지 않아도 재료를 왕복 운동시킬 수 있어 대형 압연물에 사용할 수 있다. 3단 압연기는 분괴 압연기에서부터 선재 및 각종 단면의 섹션 바 등에도 사용된다. 얇은 판재를 지름이 큰 압연 롤러로서 압연하면 동력 소비가 많으므로 중간 압연 롤러가 작은 라우드식 3단 압연기가 사용된다. 하단 롤러는 지정 위치에 있고 한 번 통과할 때마다 상단 롤러를 조금씩 내린다. 중간 롤러는 상하로 운동하며 재료 통로를 만든다. 이때 지름이 적은 중간 롤러의 압연 압력에 의하여 굽힘 되는 것을 상단 및 하단 롤러로써 다시 방지할 수 있다. 보통 중간 롤러를 상하로 이동시켜 왕복하는 재료의 패스를 조절한다.
===4단 압연기===
지름이 작은 작동 롤러를 회전시켜 압연할 때 이것의 상하에 지름이 큰 보조 롤러가 있어 작동 롤러의 굽힘을 방지할 목적으로 사용한 4개의 롤러로써 조립된 압연기이다. 열간압연에도 사용되나, 주로 냉간압연에 많이 이용된다. 특히 압연 표면이 아름답게 되는 장점이 있다. 
===가역 4단 압연기===
4단 압연기에 가역장치를 한 것으로서 보통 작동 롤러는 직류전동기로서 운전하고, 롤러의 전후에서 재료에 장력을 주어 압하작용이 잘 되므로 각종 얇은 재료의 냉간압연에 사용된다.
===다단압연기===
* 6단압연기 : 4단 압연기보다 강력한 압연 효과를 얻고, 또한 작동 롤러의 지름을 작게 하기 위하여 6단 압연기가 사용된다. 이것을 클러스터 압연기라고 한다. 얇은 판재의 냉간압연용으로 사용되며, 최소 두께 0.02mm까지 압연할 수 있고, 또한 제품의 두께 변동이 극히 적은 장점이 있다.
* 12단압연기 : 0.005mm까지 압연할 수 있다.
* 센지미어 압연기 : 20단 압연기를 센지미어압연기라고 한다. 강력한 압연력이 얻어지며 압연 판재가 균일하게 되는 장점이 있다. 이것은 특히 스테인레스 강판, 고탄소 강판 등의 경재를 냉간 압연하는 데 적당하다.
===연속압연기===
2단 압연기를 여러 대로 연속 작업하는 것을 2단 연속압연기라 하고, 여러 대의 4단압연기가 동일 선상에서 연속 작업할 수 있는 것을 4단 연속압연기라고 한다. 치수 및 두께가 일정한 금속 판재의 대량생산에 사용된다.
===유니버설 압연기===
수평롤러와 수직롤러로 구성된 압연기로서 압연할 때 측면으로 확대되는 것을 방지하고 균일하게 압연 되도록 설계되어 있다. 수직 롤러는 수평 롤러의 한쪽 또는 양쪽에 설치되어 있고, 임의로 이동할 수 있는 것도 있다.
===플라네타리 압연기===
플라네타리 압연기는 지름이 작은 압연 롤러가 큰지름의 백업롤러를 중심으로 그 주위를 유성 상태로 회전하는 구조로 되어 있다. 주로 판재의 열간압연에 사용되며 1회의 압연에서 90% 이상의 압하가 가능하다. 이것을 보통 4단 압연기의 1패스 30~40% 압하율에 비하면 매우 크다.<ref>m^t&chq , 〈[https://mtech.tistory.com/entry/%EC%95%95%EC%97%B0-%EA%B0%9C%EC%9A%94-%EB%B0%8F-%EC%95%95%EC%97%B0%EA%B8%B0%EC%9D%98-%EC%A2%85%EB%A5%98 압연 개요 및 압연기의 종류]〉, 《티스토리》, 2021-09-02</ref>

==동영상==
<youtube>J9L8hsrVDkk</youtube>
<youtube>byTYsDMj2jM</youtube>

{{각주}}

==참고자료==
* 〈[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1123313&ref=y&cid=40942&categoryId=32353 압연기]〉, 《네이버 지식백과》
* 〈[https://www.scienceall.com/%EC%95%95%EC%97%B0rolling/ 압연(rolling)]〉, 《사이언스올》
* rokmc9378, 〈[https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=rokmc9378&logNo=220004355915 압연의 종류 및 특징]〉, 《네이버 블로그》, 2014-05-23
* rokmc9378, 〈[https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=rokmc9378&logNo=220927265906 압연의 종류 및 특징]〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-08
* m^t&chq , 〈[https://mtech.tistory.com/entry/%EC%95%95%EC%97%B0-%EA%B0%9C%EC%9A%94-%EB%B0%8F-%EC%95%95%EC%97%B0%EA%B8%B0%EC%9D%98-%EC%A2%85%EB%A5%98 압연 개요 및 압연기의 종류]〉, 《티스토리》, 2021-09-02

== 같이 보기 ==
* [[금속]]
* [[재료]]
* [[소성변형]]
* [[작업]]
* [[소성]]
* [[판]]
* [[주조]]
* [[단조]]
* [[생산비]]
* [[자동차]]
* [[구리]]
* [[니켈]]
* [[아연]]
* [[주석]]
* [[알루미늄]]
* [[마그네슘]]

{{자동차 제조|검토 필요}}