펀칭 메탈은 금속판에 다수의 홀을 뚫은 소재로, 가전, 자동차, 건축물, 기계 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다.
익숙한 예로는 PC의 흡기구와 같이 원형 홀이 깔끔하게 늘어서 있는 펀칭 메탈을 이미지하기 쉬울 것입니다. 하지만 용도에 따라 다양한 형상의 홀을 뚫은 것이 있습니다.
이번 내용 에서는, 펀칭 메탈의 종류나 특징, 규격이나 사용 사례 등을 소개합니다.
목차
펀칭 메탈의 정의
펀칭 메탈에 대해, 정의나 가공 방법, 장점에 대해 알아 보겠습니다.
펀칭 메탈의 정의
펀칭 메탈은 금속판에 금형으로 규칙적으로 홀을 뚫은 제품으로 경량화와 강도를 동시에 만족시킵니다. 홀의 모양, 크기, 배열 패턴은 다양합니다.
주로 스틸이나 스테인레스, 알루미늄 등의 금속 재료가 사용되어 건축이나 자동차, 가전 등 폭넓은 분야에서 이용되고 있습니다. 홀을 뚫어 문자나 그림을 표현할 수 있는 등, 디자인성과 실용성을 겸비한 소재로서 평가되고 있습니다.
펀칭 메탈의 가공 방법
펀칭 금속은 금속판에 프레스기를 사용하여 홀을 뚫는「펀칭 가공」에 의해 제조됩니다. 금속판을 고정하고 상단에서 고속으로 펀칭하는 금형(펀치)을 아래로 밀어 내고 하단의 받침 금형(다이) 사이에서 금속을 절단합니다. 이 작업을 규칙적으로 반복하면 균일한 홀 패턴이 형성됩니다.
가공시에는 재질이나 판두께, 홀의 형상이나 크기, 배열 패턴 등을 고려하여 최적의 조건으로 이루어집니다. 고급 정밀 가공 기술로 다양한 디자인과 기능을 갖춘 펀칭 메탈을 생산할 수 있습니다.
펀칭 메탈의 장점
펀칭 메탈의 주요 이점은 다음 세 가지입니다.
- 경량화와 강도의 양립
- 통기성·통광성 확보
- 디자인성의 향상
경량화는 구조물의 무게를 줄여 쉽게 취급할 수 있게 합니다.
통기성과 통광성은 환기나 채광이 필요한 장소에서의 사용에 적합하며, 에너지 절약 효과도 기대할 수 있습니다. 홀의 형상이나 배열 패턴을 바꾸면 다양한 디자인이 가능해지기 때문에 건축과 제품 디자인의 자유도를 높입니다.
상기의 특성으로부터, 펀칭 메탈은 기능성과 디자인성을 양립시킨 소재로서, 폭넓은 분야에서 편리하게 되고 있습니다.
펀칭 메탈의 재질
펀칭 메탈에서 사용되는 주요 3가지 재질 스테인레스, 알루미늄, 스틸에 대해 자세히 설명합니다.
스테인레스
펀칭 메탈의 재질로서 뛰어난 특성을 가지고 있는 스테인레스는 내식성이 뛰어나므로 식품 설비나 건축물의 외장, 화학 시설 등 부식 환경에서도 사용할 수 있습니다. SUS304 및 SUS316L과 같은 일반적인 스테인레스 스틸 외에도 2상 스테인레스 스틸도 사용됩니다. 2상 스테인레스강은 종래의 스테인레스강에 비해 약 2배의 강도를 가지며, 내공식성이나 내응력 부식 균열성이 우수합니다.
스테인레스 펀칭 메탈은 도장이 불필요하고, 아름다운 외관을 유지하기 때문에, 디자인성을 중시하는 용도에도 유효합니다. 내구성의 높음도 특징으로, 장기간에 걸쳐 관리가 불필요하다는 메리트도 있습니다.
알루미늄
펀칭 금속의 재질에 사용되는 알루미늄은 경량성이 가장 큰 특징입니다. 취급이 용이하기 때문에 구조물의 중량을 줄이는데도 도움이 됩니다. 가공성과 내식성이 뛰어나 다양한 형상과 용도에 대응 가능합니다.
일반적으로 사용되는 재질로 알루미늄의 순도가 높은 A1100과 A1050이 있습니다. 알루미늄 펀칭 메탈은 내부 및 외부 패널, 파티션 등에 자주 사용되며 건축 및 제품 디자인의 자유도를 높입니다. 아노다이징 처리를 실시하면, 강도가 증가해 부식하기 어려워질 뿐만 아니라, 착색도 가능해져 디자인성의 향상이 가능합니다.
스틸이나 스테인레스와 비교하면 강도가 떨어지므로 용도에 따라 적절한 선택이 필요합니다.
스틸
스틸은 펀칭 금속에 가장 널리 사용되는 재질입니다. 가격면에서의 우위성과 높은 강도, 우수한 가공성이 특징으로, SPCC(냉간 압연 강판)나 SPHC(열간 압연 연강판), SECC(전기 아연 도금 강판) 등이 이용됩니다. SPCC는 상온에서 압연된 것으로, SPHC는 고온 상태에서 압연되어 표면에 산화 피막이 발생하고 있습니다. SECC는 얇은 강판에 전기 아연 도금을 한 것입니다.
철제 펀칭 금속은 녹을 방지하기 위해 도장이나 도금 처리가 필수입니다. 칼라 강판이나 용융 아연 도금 강판 등, 다양한 표면 처리를 실시하는 것으로, 내후성이나 의장성을 향상할 수 있습니다. 철제 펀칭 메탈은 그 강도와 경제성으로부터 건축, 자동차, 가전 등 폭넓은 분야에서 활용되고 있습니다.
펀칭 메탈의 종류
펀칭 금속의 종류는 구멍 모양과 구멍 배열에 따라 다릅니다. 여기에서는 펀칭 메탈의 홀 형상(원형 홀, 장홀, 직사각 홀)과 구멍의 배열에 대해 설명합니다.
원형 홀
원형 홀은 펀칭 금속에서 널리 사용되는 홀 모양입니다. 원형 홀 펀칭 메탈은 건축의 내외장이나 자동차 부품, 음향 기기의 스피커 커버 등 폭넓은 분야에서 활용되고 있습니다. 홀의 크기는 미세한 것부터 큰 것까지 다양하며 용도에 따라 선택할 수 있습니다.
원형 홀은 아름다운 외관을 가지고 있어, 빛의 투과나 통기성도 우수하기 때문에, 디자인성과 기능성을 양립시키고 싶은 경우에 특히 적합합니다. 원형 과 십자형의 홀을 조합한 「〇十」패턴 등, 디자인의 바리에이션도 풍부합니다.
장홀
장홀 펀칭 금속은 직사각형 형상의 홀이 뚫린 제품입니다. 주된 형상은 직사각형의 모서리가 직각인 것과, 라운드를 띤「장홀」의 2 종류입니다. 특정 방향으로의 통기나 빛의 투과를 제어하고 싶은 경우에 적합하고, 건축의 외장이나 루버 등에 많이 사용되고 있습니다.
장홀의 배열에는, 「장홀(사이드)」 「장홀(엔드)」 「장홀 병렬(직렬)」 「헤링본」 「장홀 능선」 등, 다양한 패턴이 있어, 각각 다른 시각 효과를 낳습니다. 장홀 펀칭 메탈은 독특한 외관에서 현대적인 건축 디자인과 산업 제품 커버 등 디자인 성을 중시하는 용도에서도 인기 제품입니다.
직사각 홀
직사각 홀 펀칭 금속은 정사각형 또는 직사각형 을 정기적으로 배치하여 선명하고 현대적인 디자인을 제공합니다.
직사각 홀은 주로 「직사각 홀 직렬」 「직사각 홀 집단」 「마름모 홀(다이아)」등의 배열 패턴으로 제작됩니다. 각 홀의 특징은 높은 개구율을 실현할 수 있는 점에 있어, 통기성이나 투과성이 중요한 용도에 효과적입니다. 빛의 투과나 차폐를 효과적으로 제어할 수 있기 때문에, 건축의 외장이나 파티션, 차광·채광용의 스크린 등에 널리 사용되고 있습니다.
직사각 홀의 크기나 피치를 바꾸는 것으로, 다양한 시각 효과나 기능성을 실현할 수 있기 때문에, 디자이너나 건축가에게 선호되는 소재의 하나가 되고 있습니다.
홀 배열
가장 일반적인 배열은 정삼각형의 정점을 따라 홀을 뚫는 「60° 정삼각형 배열」입니다.
그 밖에는, 직각 이등변 삼각형을 베이스로 한 「45° 삼각형 배열」나, 세로, 옆 모두 어긋나지 않고 늘어놓은 「정사각형 배열」도 일반적입니다.
대각선으로 늘어놓은 「헤링본」 「빗살 배열」, 거북이 등과 같은 「육각 배열」이라고 하는 펀칭 메탈도 있습니다.
펀칭 메탈 표준
펀칭 메탈의 규격에 대해서, 이하의 4개의 시점으로 해설합니다.
펀칭 메탈의 통일 규격의 부재
펀칭 메탈에는 통일된 표준이 없습니다. 홀의 형상이나 크기, 피치 치수 등은 각 메이커 독자적인 규격에 근거하고 있습니다. 원형 홀의 펀칭 메탈로 구멍 직경이나 배열 방법이 똑같이 보이더라도 피치의 치수가 미묘하게 메이커마다 다를 수 있으므로 주의가 필요합니다.
펀칭 메탈 소재 사이즈 표준
펀칭 메탈의 홀 형상이나 피치에는 규격은 없지만, 사이즈는 각 강판의 정척품이 있습니다. 예를 들면, SUS304이면 1000mm×2000mm와 같이 소재의 사이즈가 정해져 있습니다. 시장에 유통되는 양이 많기 때문에 같은 크기의 펀칭 메탈이 제작되는 경우가 많습니다.
펀칭 금속 사용자 정의 가능성
정척품을 절단해 고객이 요망하는 사이즈로 펀칭 메탈의 제작도 가능합니다. 펀칭 메탈을 조달할 때는 원하는 형상이나 배열, 사이즈 등의 세세한 조건을 각 메이커에 문의해 사양을 마무리합시다.
펀칭 금속의 안전성에 대한 배려
소정의 크기로 절단하려고 할 때, 절단면에 홀 부분이 걸려 있으면, 가장자리가 남기 쉬워, 사용자가 손을 끊는 등의 위험이 있습니다. 그 때문에, 재료 치수에 대해서, 홀을 여는 부분의 여백을 마련하는 등의 배열을 상담하는 방법도 있습니다.
펀칭 메탈의 용도와 사용 사례
펀칭 메탈의 주요 사용 사례에 대해 설명합니다.
건물 내외장재
건물의 내외장에 펀칭 메탈이 사용되고 있습니다. 의식해 보지 않으면 눈치채기 어렵습니다만, 예를 들면 아파트나 맨션의 발코니에 홀이 뚫린 펀칭 메탈이 외장으로서 사용되고 있습니다.
그 외에는 울타리, 눈가리개, 태양 전지 패널을 고정하는 부재 등에 펀칭 메탈이 사용됩니다.
인테리어라면 천장이나 벽면 패널, 칸막이, 조명기구와 의자 등받이, 각종 인테리어 등에 사용되고 있습니다.
자동차 부품
자동차 내부 부품에는 펀칭 메탈이 많이 사용됩니다. 예를 들어, 에어 필터와 오일 필터, 배기 머플러, 스피커 커버 등입니다.
펀칭 메탈에 요구하는 기능은 방열이거나 경량화, 방진, 방음 등 다양하고 각각 적합한 형상으로 설계되어 있습니다.
가전 제품 부품
가전제품은 외장이나 내부 부품 등에 다양한 펀칭 메탈이 사용되고 있습니다.
예를 들어, 쿡탑의 환기 팬에 관한 레인지 푸드 필터는 이미지하기 쉬운 사람도 많을 것입니다. 금속판으로 만들어져 있으며, 섬세한 에 의해 먼지와 쓰레기가 환기 팬에 부착하지 않도록하고 있습니다.
그 외에는 스토브 그릴이나 라디에이터 그릴, 모터 커버 등이 펀칭 메탈로 만들어져 있습니다.
선별기
펀칭 메탈은 곡물과 씨앗, 미네랄 등을 체질하는 기계 부품으로도 사용되고 있습니다.
홀의 크기를 조정하는 것으로, 대립용, 소립용 등과 구분할 수 있습니다.
예를 들어, 대두와 같이 콩의 크기를 분류하기 위해 펀칭 금속 구멍의 직경을 조절하여 큰 콩과 작은 콩으로 나눕니다.
그 외에는 석탄이나 모래, 자갈 등을 선별할 때에도 펀칭 메탈을 활용할 수 있습니다.
플랜트 스트레이너
스트레이너란 유체가 통과하는 배관 안에 설치되어 있는 부품으로 쓰레기 등을 제거하는 역할이 있습니다.
스트레이너는 정유, 제분, 펄프 등의 불순물을 제거하기 위해 설치됩니다. 압력 손실과 쓰레기를 제거하는 기능을 양립시키기 위해서는 펀칭 메탈의 형상이나 피치를 고안할 필요가 있습니다.
건설물의 부대 설비
펀칭 메탈은 공사 현장용 방음 패널이나 건물의 보온 패널 등에도 사용됩니다. 또한 터널 내의 환기용 제트 팬 등에도 사용되고 있습니다.
기타
데이터 센터 등에서는 서버를 놓는 랙의 커버로서 펀칭 메탈이 사용되고 있습니다. 내부를 쉽게 노출되지 않도록 하면서 통기성을 높이고 냉각하기 쉽습니다. 원형 홀이나 장홀, 직사각 홀 등의 펀칭 메탈이 사용됩니다.
그 밖에는 디자인 용도로 기념물이나 간판, 그래픽 펀칭으로도 사용되고 있습니다. 문자부나 그림에만 홀을 뚫어 양각 효과를 줍니다. 또, 반대로 문자부만 홀을 뚫지 않고도 표현할 수도 있습니다.
펀칭 메탈 관련 자주 묻는 질문
펀칭 메탈에 대한 자주 묻는 질문에 대한 답변입니다.
펀칭 메탈은 무엇을 위해 사용됩니까?
펀칭 메탈은, 경량화와 강도의 양립이나 통기성·통광성의 확보, 디자인성의 향상 등의 다양한 목적으로 사용됩니다. 금속의 강도를 유지하면서 홀을 뚫는 것으로 경량화나 기능성을 향상시킬 수 있기 때문에, 공업 제품으로부터 의장적인 건축 재료에 이르기까지, 다양한 분야에서 편리하게 되고 있습니다.
펀칭 메탈의 개방율이란?
펀칭 금속의 개방률(개공률 또는 개구율)은 금속판 전체의 면적에 대한 홀의 면적의 비율을 나타내며 백분율로 표시된다. 펀칭 메탈의 통기성이나 통광성, 경량화의 정도를 나타내는 중요한 지표입니다.
개방률은 홀의 직경이나 피치(홀의 중심간 거리), 배열 패턴에 의해 결정되며, 용도에 따라 적절한 개방율을 선택합니다. 높은 통기성이 필요하면 개방율이 높은 것을, 강도를 중시하는 경우는 개방율이 낮은 것을 선택합니다.
펀칭 메탈의 홀 크기는?
펀칭 금속의 홀 크기(공경)는 용도 및 요구되는 기능에 따라 다양합니다. 일반적으로는 0.5mm 이상에서 100mm 이하의 범위에서 제작 가능하며, 가장 일반적인 것은 수 mm에서 수십 mm 정도입니다.
홀의 크기는 개방율이나 강도, 디자인성에 직접 영향을 미칩니다. 작은 홀은 강도를 유지하면서 섬세한 환기와 여과에 적합하며 큰 홀은 높은 개방율과 독특한 시각 효과를 만들어냅니다. 홀의 크기는 피치(홀의 간격)와 조합하여 설계되어 다양한 기능과 외관을 실현합니다.
정리
펀칭 메탈은 프레스로 금속성 판에 홀을 뚫은 것으로, 공업 제품뿐만 아니라 건축용, 간판 등 다양한 용도로 사용됩니다.
특히 JIS등에서 규격이 정해져 있는 것은 아니고, 각 메이커마다 사양이 정해져 있습니다. 또, 전용의 금형을 작성하면, 홀의 형상이나 피치등을 커스터마이즈 가능합니다.
재질이나 형상, 피치 등은 메이커에 의해 취급할 수 있는 펀칭 메탈이 다르기 때문에, 사전에 사양의 합의를 하는 것이 중요합니다.
