금속에는 소성이라는 힘을 가해 물체의 형태를 바꿀 수 있는 성질이 있습니다. 이 성질을 이용한 금속 가공을 소성 가공이라고 하고 판금 가공에서 이루어지는 벤딩 가공이나 판재의 재료를 제조하는 압연 가공 등이 이에 포함됩니다. 이번에는 소성 가공 중 하나로 알루미늄재의 가공에도 자주 사용되는 압출 가공에 대하여 소개합니다. 
목차
압출 가공은 소성 변형을 이용한 금속 가공
압출 가공이란 내압 용기 속에 넣은 재료에 압력을 가해 받침대라는 금형에서 재료를 밀어내어 가공하는 방법입니다. 생크림이나 점토를 짜내는 모습을 이미지해 보면 좋을 것입니다. 크림 등이 노즐 모양 그대로 밀려 나는 것과 같이 금속 가공에서 압출 가공도 금속이 받침대 모양의 단면을 가진 봉재나 철사로 밀려 나옵니다. 받침대 모양에 따라 복잡한 단면의 재료도 만들 수 있고 표면이 매끄러운 봉재를 얻을 수 있는 등의 장점이 있습니다. 압출 가공에 가까운 금속 가공에 인발 가공이 있습니다. 인발 가공도 받침대(금형)를 사용하여 금속 재료를 소성 변형시키는 가공이지만 이것은 문자 그대로 재료를 잡아 당겨 빼서 가공합니다. 압출 가공에 비해 치수 정밀도가 높은 봉재를 얻을 수 있는 것이 특징입니다.
압출 가공의 종류
압출 가공은 가공하는 금속의 온도에 따라 「열간」「온간」「냉간」의 3종류로 나눌 수 있습니다. 3개의 구분을 나누는 온도는 재료에 따라 다르지만 예를 들어 강재의 경우 열간은 대략 1000℃~1200℃, 온간은 600℃~900℃ 정도, 냉간은 상온부터 500℃ 이하의 온도에서 가공됩니다. 금속은 온도가 높은 상태인 쪽이 소성 가공하기 쉬우므로 재료가 단단한 것이나 복잡한 단면 형상을 얻고 싶은 경우는 열간 압출이 사용됩니다. 한편 부드러운 재료로 비교적 단순한 단면 형상을 얻고 싶으면 냉간 압출이 선택됩니다. 압출 가공은 가공 온도 이외에도 그 방법에 따라 분류할 수도 있습니다. 직접 압출 가공은 전방 압출 가공이라고도 하고 받침대에 대해 재료 뒤쪽에서 압력을 가해 재료를 밀어냅니다. 이는 가장 일반적인 압출 방법입니다. 재료가 밀려나오는 방향과 같은 방향으로 압력을 가하므로 우무채를 밀어내는 듯한 이미지가 됩니다. 간접 압출 가공은 후방 압출 가공이라고도 하고 받침대를 재료에 누르면서 재료를 밀어냅니다. 손가락에 박힌 가시를 뺄 때 5엔 동전 같은 홀이 가공된 동전으로 가시 주변을 누르는 듯한 이미지입니다. 재료가 밀려나오는 방향과 반대 방향으로 압력을 가하게 됩니다. 직접 압출 가공에 비해 재료의 수율이 높은 것이 특징입니다.
알루미늄재의 가공에도 편리. 복잡한 단면의 재료도 간단하게 가공
압출 가공에서는 받침대(금형)보다 단단한 금속은 가공할 수 없습니다. 따라서 가열하면 부드러워지는 알루미늄 가공에 특히 많이 이용됩니다. 받침대 형상이 그대로 봉재의 단면 형상이 되므로 복잡한 단면을 가진 제품도 만들 수 있는 것이 특징입니다. 최근에는 특히 환경 부하 저감 등의 관점에서 철도나 자동차 등 수송기기의 경량화가 요구되고 있습니다. 그래서 복잡한 단면으로 강성을 높인 알루미늄 재질의 수요가 높아지고 있습니다. 또한 히트 싱크를 갖춘 고단열 타입의 알루미늄 새시 등에도 압출 가공으로 만들어진 알루미늄 재질이 이용되고 있습니다.
정리
압출 가공이란 소성 변형을 이용한 금속 가공의 하나입니다. 용기 속의 금속에 압력을 가하고 우무채나 크림의 짜내기와 같이 받침대(금형)로부터 금속을 밀어냅니다. 가공 온도나 가공 시 힘을 주는 방향에 따라 여러 종류가 있고 알루미늄 등 금속의 종류나 얻고 싶은 형상 등에 따라 방법을 선택합니다.
