알루미늄 압출 최소 반경 설계 규칙?

알루미늄 프로파일은 모서리 반경을 설계하지 않고 추측하기 때문에 생산 후반에 실패하는 경우가 많습니다. 이러한 위험은 시간, 도구, 신뢰라는 대가를 치릅니다.

알루미늄 압출의 최소 반경은 합금, 벽 두께 및 프로파일 흐름에 따라 달라지며, 금속이 찢어지거나 응력이 축적되지 않고 움직일 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다.

많은 구매자는 반경 규칙이 단순한 숫자라고 생각합니다. 그렇지 않습니다. 반경은 시스템 결과입니다. 금속 흐름, 금형 강도 및 최종 사용에서 비롯됩니다. 이 문서에서는 매일 작업 현장에서 볼 수 있는 것을 바탕으로 규칙을 쉽게 설명합니다.

압출 알루미늄의 최소 굽힘 반경은 얼마입니까?

짧은 반경은 도면에서는 깔끔해 보이지만 금형에 균열이 생기고 프로파일이 실패하는 가장 큰 이유입니다.

대부분의 압출 알루미늄 프로파일의 경우, 내부 모서리 반경은 합금 및 프로파일 모양에 따라 벽 두께의 0.5배에서 1.5배 이상이어야 합니다.

설계자가 최소 굽힘 반경을 요청할 때 굽힘 규칙과 압출 규칙을 혼용하는 경우가 많습니다. 압출은 시트 벤딩이 아닙니다. 알루미늄을 부드러운 덩어리로 금형을 통해 밀어냅니다. 그것은 흐릅니다. 모서리는 그 흐름을 안내합니다. 모서리가 너무 날카로우면 금속이 고르게 채워지지 않습니다.

돌출 중 반경이 작동하는 방식

다이 내부에서 알루미늄은 용기에서 좁은 채널로 이동합니다. 모서리에서는 유속이 달라집니다. 날카로운 모서리는 안쪽 가장자리의 금속을 느리게 이동시킵니다. 바깥쪽 가장자리는 더 빠르게 움직입니다. 이로 인해 응력과 열 차이가 발생합니다.

반경이 너무 작으면 세 가지 일이 발생합니다:

• 모서리가 완전히 채워지지 않음
• 표면 선이 나타납니다.
• 스트레스를 받으면 미세 균열이 형성됩니다.

이러한 결함은 처음에는 나타나지 않을 수 있습니다. 이러한 결함은 나중에 아노다이징, 가공 또는 조립 중에 나타납니다.

일반적인 최소 반경 가이드라인

프로덕션 데이터에 기반한 안전한 출발점입니다:

벽 두께 (mm)	권장 내부 반경(mm)
1.0 - 1.5	0.8 - 1.2
1.6 - 2.5	1.2 - 2.5
2.6 - 4.0	2.0 - 4.0
> 4.0	>= 벽 두께

이는 엄격한 제한이 아닙니다. 다이 수명, 표면 품질, 비용의 균형을 맞추는 작업 규칙입니다.

내부 반경과 외부 반경

내부 반경은 외부 반경보다 더 중요합니다. 내부 반경이 크면 외부 모서리가 날카롭게 보일 수 있습니다. 이것이 핵심적인 디자인 트릭입니다.

내부 반경을 넉넉하게 유지한 다음 날카로운 모양이 필요한 경우 작은 외부 모따기 또는 후가공을 사용하는 것이 좋습니다.

실제 프로덕션에 미치는 영향

반경이 너무 작은 경우:

• 다이 연마 시간 증가
• 압출 속도 저하
• 스크랩 비율 상승
• 배송 시간 연장

실제 프로젝트에서는 반경을 0.5mm만 늘려도 불량률이 절반 이상 감소하는 경우가 많습니다.

벽 두께와 합금은 반경 제한에 어떤 영향을 미치나요?

디자이너는 종종 모양에 초점을 맞추지만 두께와 합금에 따라 가능한 것이 결정됩니다.

벽이 두꺼울수록 응력 확산이 커지고 상대 반경이 작아지는 반면, 단단한 합금은 균열과 흐름 불균형을 피하기 위해 반경이 커져야 합니다.

벽 두께와 합금은 함께 작용합니다. 혼자서 판단할 수 없습니다.

벽 두께 효과

얇은 벽은 더 빨리 냉각되고 흐름에 저항합니다. 모서리에서는 이 저항이 더 강합니다. 얇은 벽의 작은 반경은 초크 포인트를 만듭니다.

프로덕션에서 관찰한 주요 사항

• 얇은 벽에는 더 큰 반경 비율이 필요합니다.
• 두꺼운 벽으로 더 가파른 곡선도 견딜 수 있습니다.
• 고르지 않은 두께는 위험을 증가시킵니다.

균일한 벽 두께는 다른 어떤 디자인 변경보다 더 큰 도움이 됩니다.

실제 합금의 차이점

모든 알루미늄이 똑같이 작동하는 것은 아닙니다. 다음은 간단한 비교입니다:

합금	흐름 능력	반경 감도	일반적인 사용
6063	높음	낮음	아키텍처
6061	Medium	Medium	구조적
6005A	Medium	Medium	운송
7075	낮음	매우 높음	항공우주

6063은 부드럽게 흐릅니다. 모서리를 쉽게 채웁니다. 6061은 더 강하지만 더 뻣뻣합니다. 더 넉넉한 반경이 필요합니다.

경질 합금에 더 큰 반경이 필요한 이유

경질 합금은 변형에 강합니다. 압출하는 동안 움직이려면 더 많은 압력이 필요합니다. 날카로운 모서리에서는 압력이 급증합니다. 그 결과

• 다이 응력 균열
• 표면 찢어짐
• 짧은 다이 수명

6063에서 6061로 전환할 때는 모양이 동일하더라도 반경을 30~50% 더 추가하는 것이 좋습니다.

두께와 합금 결합

단단한 합금의 얇은 벽은 최악의 경우입니다. 많은 실패는 이러한 혼합에서 비롯됩니다.

좋은 디자인은 이 순서를 따릅니다:

1. 기능에 맞는 합금 선택
2. 최소 벽 두께 설정
3. 마지막 모서리 반경 정의

이 순서를 건너뛰면 재설계 루프로 이어집니다.

날카로운 모서리가 프로필 무결성을 약화시킬 수 있나요?

날카로운 모서리는 강해 보이지만 약점을 숨기는 경우가 많습니다.

예, 날카로운 내부 모서리는 응력 집중 지점을 만들어 피로 수명을 단축하고 하중과 온도 변화에 따른 균열 위험을 증가시킵니다.

프로파일 무결성은 단순히 서류상의 강도에 관한 것이 아닙니다. 이는 압출, 가공 및 사용 후 프로파일이 어떻게 작동하는지에 관한 것입니다.

스트레스 농도를 간단하게 설명

스트레스는 파이프를 통과하는 물처럼 재료를 통해 흐릅니다. 날카로운 모서리는 갑작스러운 굴곡처럼 작용합니다. 모서리에 압력이 쌓입니다.

이로 인해:

• 로컬 수익률
• 미세 균열 시작
• 조기 피로 장애

반경이 작을수록 스트레스가 더 넓은 영역으로 퍼집니다.

2차 처리 중 영향

많은 프로필이 나중에 생성됩니다:

• CNC 가공
• Drilled
• 용접
• 아노다이징

날카로운 모서리는 이 모든 단계에서 문제를 증폭시킵니다.

아노다이징 과정에서 날카로운 모서리는 더 높은 전류 밀도를 끌어당깁니다. 이로 인해 색상 변화와 화상 자국이 생깁니다.

용접 중에는 모서리에 열이 모입니다. 이로 인해 왜곡 위험이 높아집니다.

현장 장애 사례

하중을 견디는 프레임에서는 평평한 부분이 아닌 날카로운 내부 모서리에서 균열이 시작되는 경우가 많습니다. 계산을 통과하더라도 실제로 사용하면 약점이 드러납니다.

강점 기능으로서의 반경

반경을 추가한다고 해서 디자인이 약해지지는 않습니다. 오히려 디자인을 강화하는 경우가 많습니다.

다음과 같은 혜택이 있습니다:

• 피로 저항력 향상
• 보다 안정적인 표면 마감
• 더 길어진 서비스 수명

디자이너는 때때로 반경으로 인해 핏이나 공간이 줄어드는 것을 우려하기도 합니다. 대부분의 경우 변화는 작고 이득은 큽니다.

시각적 선명도 대 구조적 건강

프로필은 내부가 날카롭지 않으면서도 선명하게 보일 수 있습니다. 이것이 핵심 아이디어입니다.

내부 반경은 무결성을 보호합니다. 외부 디자인이 외관을 제어합니다.

모서리 반경에 대한 설계 표준이 있나요?

많은 디자이너가 하나의 표준 번호를 찾습니다. 그런 번호는 존재하지 않습니다.

보편적인 최소 반경 표준은 없지만, 압출 협회 및 제조업체의 업계 가이드라인은 안전한 설계 범위를 제공합니다.

표준은 방향을 제시하는 것이지 보장하는 것이 아닙니다.

일반적인 참조 소스

디자이너는 종종 상담을 받습니다:

• 알루미늄 압출 설계 매뉴얼
• 공급업체 역량 가이드
• 프로젝트별 테스트 데이터

이 문서는 정확한 값이 아닌 원칙에 동의합니다.

일반적인 가이드라인 범위

대부분의 가이드에서 제안합니다:

• 연성 합금의 경우 내부 반경 >= 0.5 x 벽 두께
• 구조용 합금의 경우 내부 반경 >= 1.0 x 벽 두께
• 중공 및 얇은 프로파일을 위한 더 큰 반경

이러한 범위는 제품과 툴링을 모두 보호합니다.

표준이 유연성을 유지하는 이유

압출 조건은 다양합니다:

• 언론사 크기
• 다이 디자인
• 냉각 방법
• 생산 속도

한 프레스에서 작동하는 반경이 다른 프레스에서는 작동하지 않을 수 있습니다. 그렇기 때문에 경험이 중요합니다.

실제 프로젝트에서 표준을 적용하는 방법

가이드라인부터 시작합니다. 그런 다음 흐름을 시뮬레이션합니다. 그런 다음 위험에 따라 조정합니다.

대량 프로젝트의 경우 항상 보수적인 반경을 선택합니다. 프로토타입의 경우 한계를 테스트할 수 있습니다.

구매자와 디자이너를 위한 모범 사례

가장 안전한 방법은 간단합니다:

• 부하 및 사용 조건을 조기에 공유
• 압출기의 반경 피드백 수락
• 다이 커팅 전 잠금 반경

반경 변경이 늦어지면 비용이 가장 많이 듭니다.

결론

최소 반경 설계는 추측이 아닙니다. 합금, 벽 두께 및 흐름의 균형입니다. 이러한 규칙을 준수하면 강도, 표면 품질 및 배송 시간을 보호할 수 있습니다.