스테인레스 스틸 플랜지의 생산 공정
플랜지는 배관 산업에서 기본적인 필수품입니다. 플랜지는 모서리에 구멍이 있는 판입니다. 두 개의 파이프를 누수 없이 단단히 연결할 수 있게 해줍니다. 스테인리스 스틸은 이러한 플랜지를 만드는 데 널리 사용되는 소재입니다. 그러나 많은 사람들이 스테인리스 플랜지의 생산 공정과 관련하여 상담을 받는 것 같습니다.
이 글에서는 플랜지 제조와 관련된 모든 단계에 대해 설명합니다. 배관이나 배관 분야가 처음이라면 이 문서가 도움이 될 것입니다. 스테인리스 플랜지에 관한 모든 것을 가장 간단한 단어로 설명할 것입니다. 그럼 시작해 보겠습니다!
스테인리스강 플랜지가 인기 있는 이유는?
먼저 스테인리스강 플랜지가 인기 있는 이유를 알아봅시다.
스테인리스 스틸 플랜지는 녹에 강하고 내구성이 뛰어나며 견고합니다. 누출 징후 없이 높은 유체 압력을 쉽게 견딜 수 있습니다. 또한 쉽게 구할 수 있고 상대적으로 저렴합니다. 이러한 모든 요인으로 인해 스테인리스강 플랜지는 배관 산업에서 매우 트렌디한 소재입니다.
이 소재는 다양한 합금 원소가 포함된 철 기반 합금이라는 점을 기억하세요. 또한 10.5%의 크롬이 포함되어 있어 스테인리스 스틸을 매우 특별하게 만듭니다. 이 크롬은 산소와 접촉하면 산화 크롬 층을 만듭니다. 이 산화층은 매우 견고하여 스테인리스 소재의 부식을 방지합니다.
따라서 스테인리스 재질로 만들어진 플랜지는 녹에 강합니다. 그래서 사람들은 스테인리스 플랜지를 선호합니다. 그렇다고 스테인리스 플래그가 100% 녹슬지 않는다는 의미는 아닙니다. 그러나 습한 조건에서의 성능은 탄소강이나 알루미늄과 같은 다른 소재보다 우수합니다. 또 다른 인기 비결은 뛰어난 내압력입니다.
플랜지는 일반적으로 고압의 유체를 운반하는 두 개의 파이프를 연결합니다. 따라서 압력을 견딜 수 있도록 튼튼해야 합니다. 약하면 플랜지에서 누출 문제가 발생할 수 있습니다. 하지만 스테인리스 소재는 압력 효율성이 뛰어납니다. 따라서 이러한 재질로 만들어진 플랜지는 고압 유체 파이프가 아무리 높은 압력을 전달하더라도 안전하게 유지됩니다.
스테인리스 플랜지의 단계별 생산 공정
이러한 플랜지의 생산은 쉽지 않습니다. 따라서 이 부분을 이해하기 쉬운 단계로 나누었습니다. 이를 통해 스테인리스 플랜지 생산이 어떻게 이루어지는지 더 잘 이해할 수 있습니다. 그럼 시작해 보겠습니다!
1- 올바른 스테인리스 스틸 유형 선택
스테인리스 스틸은 다양한 유형으로 제공됩니다. 재질과 등급은 각각 특성과 가격 측면에서 다양합니다. 예를 들어 304 스테인리스 스틸은 뛰어난 내식성을 제공합니다. 반대로 316 스테인리스 스틸은 내화학성이 필요한 경우 탁월한 성능을 제공합니다. 최종 결정을 내리기 전에 플랜지가 사용될 조건을 분석해야 합니다. 이를 통해 올바른 스테인리스 스틸 유형을 선택할 수 있습니다.
2- 원시 플랜지를 만들기 위한 스테인리스 스틸 절단
두 번째 단계는 선택한 재료를 자르는 것입니다. 아시다시피 플랜지는 측면에 구멍이 있는 원형입니다. 그렇죠? 따라서 재료를 잘라서 원형 판을 만들어야 합니다. 일부 제조업체는 스테인리스 스틸 시트와 플레이트도 제공한다는 점을 기억하세요. 미리 만들어진 플레이트를 사용하면 번거로움을 줄일 수 있습니다.
시트를 자르는 데는 다양한 기술과 기계를 사용할 수 있습니다. 몇 가지 표준 방법은 다음과 같습니다:
- 레이저 커팅
- 플라즈마 절단
- 워터젯 절단
일반적으로 매우 두꺼운 스테인리스 스틸을 선택하는 경우 플라즈마 커터를 선호합니다. 하지만 레이저와 워터젯 커팅은 정밀도를 제공합니다. 최신 절단기에는 CNC 기능도 함께 제공됩니다. 즉, 컴퓨터 시스템에 의해 제어되므로 정밀도가 향상됩니다. 이 단계에서는 더 많은 가공이 필요한 원시 원형 모양의 플랜지를 얻을 수 있습니다.
3- 원시 플랜지의 가열, 단조 및 성형
미가공 플랜지가 절단되면 950°C~1250°C에서 가열됩니다. 이 가열은 미가공 플랜지를 성형하는 데 중요한 역할을 합니다. 가열은 플랜지를 가단성 있게 만들고 모양을 만들기 쉽게 만듭니다. 가열 후 부드러워지거나 연성화된 플랜지는 스테인리스 스틸 플랜지 원하는 플랜지의 모양과 유사한 금형에 맞습니다.
몰드가 닫히면 프레스 작업을 거칩니다. 그 결과 가단성 소재가 금형의 모양을 채택합니다. 따라서 원하는 모양과 정확히 유사한 플랜지를 얻을 수 있습니다. 이러한 가열 후 성형 과정을 단조라고 합니다. 이 공정에는 오픈 다이 단조와 폐쇄 다이 단조의 두 가지 유형이 있습니다.
개방 다이 단조는 일반적으로 더 큰 플랜지를 제조할 때 사용됩니다. 반면에 폐쇄 다이 단조는 금형을 사용하며 작은 플랜지를 생산하는 데 적합합니다. 현대의 제조에서는 단조 기계를 사용하여 가열 후 플랜지 모양을 만듭니다. 이 기계는 더 빠르고 효율적입니다.
4- 더 나은 품질을 위한 거친 가공
단조 공정은 플랜지에 원하는 모양을 부여합니다. 그러나 특히 가장자리에서 균일성 문제가 여전히 존재합니다. 따라서 이 플랜지는 추가 기계 가공을 거칩니다. 일반적으로 CNC 선반이나 밀링 머신을 사용하여 우수한 마감 처리를 합니다. 이러한 기계는 플랜지에서 불필요한 가장자리와 불필요한 재료를 제거합니다. 이 가공 후 플랜지 가장자리가 균일하고 부드러워집니다.
5- 볼트 구멍 드릴링
가공을 통해 플랜지의 완벽한 마감과 균일성을 제공합니다. 플랜지에 구멍을 뚫을 준비가 되었습니다. 스테인리스 스틸 플랜지 생산에서 구멍을 만드는 것은 더 까다로운 단계가 될 수 있다는 점을 기억하세요. 구멍은 일반적으로 플랜지 가장자리 근처에서 원형 방향으로 뚫습니다.
드릴링할 때 여러 매개 변수를 고려해야 합니다. 구멍은 직경이 같은 크기여야 합니다. 또한 구멍 사이의 간격과 깊이가 균일해야 합니다. 드릴링 구멍에 작은 실수가 있으면 이 구멍에 너트를 넣을 때 정렬이 잘못될 수 있습니다. 과거에는 구멍을 뚫을 때 최대한 사람의 주의가 필요했습니다.
하지만 CNC 드릴링 머신이 등장하면서 상황이 바뀌었습니다. 제조업체는 이러한 기계에 지침을 프로그래밍합니다. 그 결과 기계는 지침에 따라 정확한 구멍을 뚫습니다. 정확성과 속도 덕분에 플랜지를 제조할 때 필수품이 되었습니다.
6- 더 나은 강도를 위한 열처리
스테인리스 스틸 소재는 매우 견고합니다. 하지만 이 소재로 만든 플랜지는 추가적인 열처리가 필요합니다. 이 열처리 과정을 통해 플랜지의 기계적 강도가 향상됩니다. 열처리는 제어된 온도에서 이루어집니다. 또한 다음과 같은 두 가지 방법이 있습니다:
- 어닐링
- 담금질 및 템퍼링
어닐링은 플랜지를 천천히 가열하고 냉각하는 과정을 거칩니다. 반면에 담금질 및 템퍼링은 빠르게 이루어집니다. 이 과정에서 플랜지는 극심한 냉각을 거친 후 갑자기 고온에 노출됩니다. 이 두 가지 공정은 내부 응력을 완화하고 플랜지의 인성을 향상시킵니다.
7- 표면 처리 및 연마
가열하면 내구성이 향상되고 바로 사용할 수 있습니다. 그러나 제조업체는 이 플랜지에 추가적인 표면 처리를 합니다. 예를 들어, 선삭기를 사용하여 플랜지 표면을 매끄럽게 만듭니다. 또한 구멍의 내부 보어를 확인하기 위해 보링 및 챔퍼링이 수행됩니다.
일부 제조업체는 부식에 강하도록 플랜지에 페인트를 칠하기도 합니다. 그러나 이 코팅은 그다지 중요하지 않습니다. 그 이유는 스테인리스 스틸 소재 자체가 녹에 강하기 때문입니다. 이 표면 처리 후 플랜지는 검사를 거칩니다. 이 과정에서 실제 조건에서 테스트를 거칩니다. 설정된 표준을 충족하면 승인을 받아 사용할 수 있습니다.
결론
특히 올바른 도구가 없는 경우 플랜지 제작은 까다로울 수 있습니다. 이 글에서는 다양한 도구와 기계의 사용에 대해 언급했습니다. 이러한 도구가 없으면 공정이 어려워집니다. 인적 오류의 가능성은 스테인리스 플랜지의 품질에 영향을 미칩니다.
일반적으로 플랜지는 전문가가 제조합니다. 저는 이 제작을 DIY 프로젝트라고 생각하지 않습니다. 이 글에서는 전체 제조 과정을 이해하기 쉬운 단계로 설명했습니다. 공구가 있다면 이 단계를 따라 플랜지를 만드는 데 도움이 될 것입니다. 하지만 도구가 없다면 이 과정을 시도하지 않는 것이 좋습니다.