기계맨

21.21 직교절삭에서 최대 온도 지점이 공구와 칩 접촉면 한가운데에 위치하는 이유에 대하여 설명하라. (힌트. 두 가지 열원에는 (a) 주전단면에서의 전단과 (b) 공구와 칩 접촉면에서의 마찰력) 직교절삭에서 최대 온도 지점이 공구와 칩 접촉면 중간에서 발생하는 것은 이유가 있다. 칩은 주전단부에서 최대 온도에 도달하는데, 그 온도는 공구의 경사면을 오르면서 감소한다. 마찰에 의한 열이 없다면 최고 온도 지점은 주전단면에서 발생해야 한다. 하지만 공구와 칩 접촉부에서 마찰은 온도를 상승시킨다. 칩이 생성되고 경사면을 오르면서 온도는 상승하기 시작한다. 결과적으로 마찰력만으로 발생하는 열을 고려하면 최대온도지점이 공구와 칩이 닿는 끝부분이어야 한다. 이 두 열원이 합쳐지면서 최고 온도 지점이 공구 끝단과..

17.4 금속분말을 혼합하는 이유를 설명하라. 기본적으로 금속분말을 혼합하는 이유는 다음과 같다.(a) 분말을 섞어서 특별한 물리적, 기계적 화학적 성질을 얻을 수 있다.(b) 윤활제와 바인더를 금속분말과 혼합시킬 수 있다.(c) 균일하게 혼합하면 더 밀도 있고 소결시간도 짧아진다. 17.7 소결 과정 중 금속분말에 일어나는 변화를 기술하라. 소결할 때, 생형 분말야금 부품은 혼합물 중 가장 낮은 융점의 70~90%의 온도로 가열된다. 이 온도에서 두가지 확산 메커니즘이 나타난다. 하나는 인접부위를 통한 직접적인 확산이다. 또 더 중요한 하나는 증기상으로 재료가 수렴되는 기하학적 형상으로 이동되는 것이다. 그 결과 느슨하게 붙었던 입자들이 합쳐져서 강하지만 다공성 재질이 된다. 17.10 함침과 침투의 ..

16.1 판재성형은 압연, 단조, 압출과 어떤 점에서 다른가? 박판금속 부품과 부피성형 부품의 가장 명확한 차이점은 공작물의 두께나 단면적이다. 박한금속은 일반적으로 부피가 작아서 성형하거나 구부리기 쉽다. 박판 금속 부품은 인장력이 가해지지 않는 이상 구조재료에 사용하지 않는다. (박판은 두께가 얇아서 상대적으로 낮은 하중에서도 좌굴될 우려가 있다. 박판금속은 각 조각을 조립해서 큰 부품을 만들 수 있다. 구조재로는 단조나 압출로 만든 제품이 일반적으로 여러 형상으로 사용된다. 16.4. 복합, 연속, 트랜스퍼 다이의 차이점을 설명하라. 기본적으로 복합다이는 하나의 다이에서 하나의 스트로크로 여러가지의 작업한다. 연속 다이는 하나의 다이에서 스트로크 당 하나씩 여러가지의 작업을 한다. 트랜스퍼 다이는 ..

15.8 (a) 압출과 (b) 인발에서 발생하는 결함들의 종류는 무엇인가?결함이 공작물을 생각했던 공정과는 맞지 않게 만드는 상황인 것임을 감안하면, 여러 결함이 발생할 수 있다. 압출결함은 낮은 표면정도나 표면균열 (대나무균열), 파이프결함, 셰브론 균열 등이 있다. 인발에서는 결함으로 낮은 표면정도와 셰브론 균열이 있다. 압출과 인발 모두 치수정확도 (특히 다이 마멸에 의한) 결함이 있다. 15.17 압출비, 다이형상, 압출속도, 빌렛온도들은 모두 압출압력에 영향을 준다. 그 이유를 설명하라. 압출비는 빌렛의 초기 단면적 대비 최종 단면적의 비로 정의된다. 과잉일을 무시하면, 진응력의 절대값은 e= ln(Ao /Af ) 이다. 즉, 압출비는 이상적 상황에서의 압출력에 직접적으로 영향을 준다. 다이 형..

14.4 플래시는 무엇이고 그것의 기능은 무엇인가? 플래시는 다이 공동부에서 두 다이 사이를 통해 바깥 공간으로 짜내어 나와 남은 금속이다. 플래시는 a/h 비율이 높고 차가운 다이와 상대적으로 가깝게 접촉하므로 공동부의 소재보다 빠르게 냉각된다. 결과적으로 플래시는 다이공동부의 뜨거운 공작물보다 강도가 강하여 재료가 플래시 간극을 통해 밖으로 나가는데 큰 저항을 준다. 즉, 플래시는 복잡한 다이공동부를 채우는데 도움을 준다. 14.16 긴 사각형 빌렛의 코깅공정에서 퍼짐현상에 영향을 주는 요소들을 설명하라. a) 마찰력: 마찰력이 낮을수록 폭방향의 재료 유동 저항이 적어서 폭퍼짐이 커진다.b) 공작물의 폭-두께 비율: 비율이 클수록 폭퍼짐이 커진다.c) 접촉길이(길이방향)-공작물 비율: 이 비율이 클수..

13.17 평판압연은 후판과 박판의 두께를 줄인다. 그럼 단순히 재료를 잡아당기는 과정만으로도 두께를 줄일 수 있는데 이 방법이 합당한지를 설명하라. 잡아당기는 것만으로는 합당한 공정이 될 수 있을 것 같지만 여러가지 중대한 한계점이 이에 관련되어 있다. 압연과 비교해보면 다음과 같다.(a) 잡아당기는 공정은 배치 공정이며 압연처럼 연속공정이 될 수 없다.(b) 두께 감소가 평판의 네킹에 의해 제한된다. 이는 가경경화지수 n 에 관계된다.(c) 평판이 늘어남에 따라 표면이 오렌지-필 효과로 거칠게 되고 두께와 폭을 조절하기가 힘들어진다.(d) 평판을 잡아당기기 위해서는 양 끝단에 클램프와 같은 장치가 필요한데, 이는 평판에 자국을 남기거나 찢어짐을 유발한다.(e) 고온에서 연성이 작은 재질을 신장시키는데..

12.1 주철보다 강철이 주조하기 어려운 이유는 무엇인가? 주된 이유는 강철은 주철보다 융점이 높기 때문에 주조하기 어렵다는 점이다. 고온은 주형 재료 선택, 준비, 가열이나 용탕을 위한 기술을 복잡하게 한다. 12.16 어떤 주조 합금은 연성이 매우 낮은 것을 알 수 있다. 이들을 주조품의 공학적 적용에 큰 문제가 될 것이라고 생각하는가? 설명하라. 몇몇 주조 합금의 연성이 낮은 것은 주조품의 공학적 적용에서 고려해야만 한다. 낮은 연성은 아래와 같은 영향을 준다.(a) 연성과 피로와 같은 성질에 영향을 준다.(b) 주조품의 추후 기계적 가공에 영향을 준다.(c) 표면거칠기 등에 영향을 준다.많은 공학적 적용에서 높은 연성이 필요하지 않는 경우에 사용하여야 한다. 예를 들면, 응력이 매우 작아서 소재가..

11.4 패턴 재료 선택 시 중요하게 고려해야 하는 점을 나열하라. 패턴 재료는 중요한 구비조건이 많다.보통 절삭되기 때문에 절삭성이 한 요구조건이다. 좋은 형상을 만들 수 있도록 충분히 단단해야 한다. 적절한 수명을 위해서는 충분한 마멸과 부식 저항이 있어야 한다. 재료 가격도 공정의 경제성에 영향을 주기 때문에 주요 요인이다. 11.22 블라인드 라이저가 개방 라이저에 비해 더 작을 수 있는 이유는 무엇인가? 라이저는 주조에서 수축이 될 수 있는 부분을 위한 저장고로 사용되기 때문에 라이저는 가장 마지막에 응고가 되어야 한다. 즉, 라이저는 반드시 마지막에 응고될 수 있도록 충분히 넑게 만들어야 한다. 만일 라이저가 공동부가 다 채워지기 전에 응고가 된다면 쓸모가 없을 것이다. 그러므로 개방라이저는 ..

10.5 짧은 냉각범위와 긴 냉각범위에 의 차이점에 대해 설명하라. 어떻게 결정이 되며 왜 중요한가? 냉각범위는 온도의 차이로 정의된다. 냉각범위는 머쉬 영역의 형성과 크기에 영향을 주어 주조와 관련된 구조적 성질에 영향을 준다. 10.12 주조품에서 발생하는 열간 찢어짐의 이유를 설명하라. 열간 찢어짐은 주형이나 코어가 충분한 붕괴성이 없거나 수축시 생기는 압력 하에서 움직임을 제한할 때 생기는 인장응력으로 발생한다. 10.19 주조 공정 중 금속의 수축이 관련된 단계에 관하여 기술하라. 금속은 다음과 같이 수축한다.(a) 액상에서 과열 온도부터 응고 온도까지의 열수축(b) 응고수축(c) 고상에서 응고 온도부터 상온까지의 열수축 10.20 주조 공정 중 주형 재료가 용융 금속 유동 및 열전달에 미치는 ..

4.17 상태도에서 공융점 존재의 공학적 중요성에 대해 설명하라. 공융점은 합금계에서 가장 낮은 융점이 되는 합금의 조성에 해당한다. 예를들어, 공융점이 낮은 융점에 관련되는 것은 경납점같은 접합공정에서 부품이 열손상을 입지 않도록 조절할 수 있도록 해준다. 4.18 경도와 경화능의 차이점은 무엇인지 설명하라. 경도는 긁혔을 때 소성변형에 대한 재질의 저항을 나타내는 반면, 경화능은 열처리에 의해 재질이 경화되는 능력을 말한다. 4.21 표면경화와 전체경화의 차이점에 대해 적용 분야를 고려하여 설명하라. 표면경화는 제품의 표면만 경화시키는 처리법이다. 내부는 표면의 균열이 안으로 전파되지 않도록 충분한 인성을 가지도 있다. 표면경화는 일반적으로 표면에 압축잔류응력을 만들어서 피로파손을 막는다. 경화된 부..