[공학설계] Honeycomb(허니콤) 구조 제조 설계

소개글

[공학설계] Honeycomb(허니콤) 구조 제조 설계 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

(1)제품의 재료 선정
(2)재료의 추출
(3)제품의 제조
(4)가공 전반의 공정 설계
(5)제조 가공 변수
(6)대량 생산용과 주문 생산용

본문내용

합금된 재료를 melt로 만들고 난 후에 성형한 Mold로 진공 압력에 의해 빨아들인다.
⑤주입 후 처리
그 다음에는 주형에 주입한 melt를 굳히는 열처리 공정을 거쳐야 한다. 두랄루민은 시효경화성(석출경화=열처리를 이용한 경화)을 가지는데 시효경화란 두랄루민을 500∼510℃ 정도로 가열한 후 물속에서 급랭시키면 매우 연한 상태가 되는데, 이것을 상온에 방치하면 시간이 경과할수록 경화되는 현상을 말한다. 즉, 열처리해서 내부의 합금원소(7000계열의 경우 알루미늄에 아연과 마그네슘을 첨가)를 고온에서 알루미늄내부로 다 고용(스며들게 하는 것)한 후 천천히 다시 나오게 해서(합금원소들이) 강도를 높이는 것이다.
⑥Apply adhesive
이 설계는 주형만으로 우리가 원하는 모양의 형태를 얻을 수 있으므로 별도의 Rolling과정은 거치지 않는다. 다만 완성된 커다란 (길고 많은 양의) Honeycomb구조를 얻기 위해서는 우리가 가공해서 얻어낸 Honeycomb구조들을 연결시키는 과정이 필요할 것이다. 이 과정은 접착제를 사용하여 진행한다.
그림18. Honeycomb구조
(5)제조, 가공 변수
두랄루민을 재료로 한 Honeycomb구조를 만드는 공정을 설계해 보았다. 이 공정의 변수에 대해 알아보고 주의 할 점을 알아본다.
①윤활제 사용
Vacuum Casting도 일종의 Casting이므로 윤활제를 사용해서 mold에서 사출물이 쉽게 떨어져 나오도록 해야 한다.
②melt의 주입속도
진공에 의해 주입되므로 기공이 생기거나 불순물이 들어갈 확률은 낮다. 따라서 주입속도는 가공 변수에 큰 영향을 미치지 않는다. 여기서는 30mm/s의 속도로 설정한다.
③시효처리 온도
초두랄루민을 500∼510℃에서 1∼6h의 시효처리를 하면 JIS를 만족하는 강도 값을 얻을 수 있다.
(6)대량 생산용과 주문 생산용
일반적으로 Honeycomb구조는 비행기의 동체나 구조용 재료에 사용되므로 대량 생산보다는 전문적인 기술과 정확도를 중시하는 고가품인 경우가 많다. 따라서 일반적인 Honeycomb구조에서 더 나아가 비행기의 동체에 사용되기 위해 거쳐야 하는 세부 과정에 대해 더 설명한다.
열간압연(Hot Rolling) : 알루미늄의 재결정 이상의 고온(300℃이상)에서 행해지는 압연으로, 강도의 변화가 거의 없이 두께를 얇게 하는 공정이다.
냉간압연(Cold Rolling) : 열간 압연된 열연 코일(Coil)을 재결정 이하의 온도(300℃이하)에서 행하는 압연으로, 압연 가공에 의해 알루미늄의 강도가 증가하는 가공경화 현상이 일어나며, 필요한 두께(12Cm)로 맞추고, 알루미늄의 표면, 형상, 기계적 성질 등을 결정하는 중요한 공정이다.
재단(Slitting & Cutting) : 냉간압연 된 코일을 슬릿터(Slitter), 절단기(Cut-to-length)등을 사용하여 폭과 너비를 원하는 사이즈로 절단한다.
위 세 과정을 추가로 거치면 가볍고 강도가 조금 더 증가하며 원하는 사이즈로 절단된 Honeycomb구조를 얻을 수 있다.

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