판금, R절곡 제작은 왜 어렵나

2022/08/29

[파트너 기고] 판금 전문

오늘은 이전에 소개 드렸던 절곡(더 알아보기)에 대한 내용 중 R-Bend(R-절곡)에 대한 부분을 조금 더 알아보려고 합니다. 우선 R-절곡과 같은 특수 절곡을 설명하기 위해서는 절곡기(Bend Machine)에 대한 자세한 설명이 필요합니다.

Trump사의 절곡 기계 [출처: Trump]
Trump사 절곡 기계의 펀치와 다이 부분 [출처: Trump]

절곡기는 어떤 기계?

절곡기란 강한 힘을 이용해 금속 판재를 빠르고 정확하게 구부리는 기계입니다. ‘접는다’라고도 표현합니다. 금속 판재를 접기 위해서는 강한 힘과 함께 구부리기에 최적화된 툴(Tool)이 필요합니다. 이 툴(Tool)이 바로 판금 절곡용 금형(더 알아보기)입니다. Trump사의 절곡용 금형 사진을 참고해 설명해보겠습니다.

절곡용 금형은 ‘상단 금형’과 ‘하단 금형’으로 나뉘는데, 일반적으로 상단 금형은 뾰족한 칼날의 형태이며, 하단 금형은 뾰족한 모양을 수용할 수 있는 V형 홈을 가진 형태입니다.

[출처: Trump]

상단 금형은 '펀치', 하단 금형은 '다이'로도 불립니다. [출처: case.pe.kr]

위의 사진은 금속 판재가 금형에 의해 구부려지는 과정을 한 컷으로 보여줍니다. 이처럼 상단의 금형이 하강 운동을 하며 얇은 금속 판재를 하단 금형의 V형 홈에 밀어 넣어 접는 공정이 ‘절곡(Bend, 折曲)’입니다.

상단의 금형에 의해 정해진 크기의 모서리가 만들어지고 누르는 힘의 정도에 따라 각도가 정해지죠.

특수한 R-절곡엔 특수한 금형 필요

이제 본론으로 들어가서 R-절곡에 대해 알아보겠습니다. R-절곡은 어떻게 만들어질까요?

https://www.youtube.com/watch?v=Yu7ovCWBxCw
[출처: 제조하다 - 모든 물건의 제작 과정] 06:06 부터 절곡 과정을 볼 수 있습니다.

R-절곡의 R은 반지름을 뜻하는 영단어 Radius의 첫 글자입니다.R-절곡은 금속 판재를 눌러 ‘접는’ 공정입니다. 이때, 접히는 부분이 특정한 반지름 크기이길 원한다면 그 크기에 맞는 R금형이 있어야 합니다. 원하는 반지름 크기의 상단 금형을 제작 업체에서 보유하고 있지 않다면 작업은 까다로워집니다. 금형을 새로 제작해야 하기 때문이죠.

R-절곡 금형의 제작 비용은 일반 금형 제작 비용에 비해 많이 비쌉니다. R-절곡을 전문적으로 제작하는 업체를 찾기도 어렵습니다. 따라서 둥근 모서리를 원한다면(R-절곡 공정을 추가하기 원한다면), 제작 업체가 가지고 있는 R-금형의 크기에 맞추어서 제품을 제작하시는 걸 추천합니다.

그러나 기존 금형으로 구현이 되지 않는 특정한 R크기(반지름 크기)로 작업을 해야 한다면 새로 금형을 제작하여야 합니다.

R-절곡 제작, 왜 어렵나?

판금 절곡 디자인은 까다롭습니다. [출처: Xoemetry]

제작 업체가 보유한 기존 R금형을 사용하더라도 R-절곡 공정은 결코 쉽지 않습니다. 일단 기존 R금형의 Radius(반지름)에 맞게 도면을 수정해야 합니다. 제작 업체마다 보유하고 있는 R금형이 다르기 때문에 제작 도중 업체를 바꾸면 제품의 디자인과 설계도 변경해야 하죠. 간단한 설계 변경 문제로 볼 수도 있지만 R크기(반지름 크기)와 내부 구성품이 긴밀하게 상호작용하는 경우라면 이야기가 달라집니다.

  • 디자인과 설계를 수정해야 한다
    R의 크기가 원래 설계보다 작아진다면 디자인 차원에서 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 원래 설계보다 R크기가 커지면 R크기가 내부 부품의 간섭과 구조에 영향을 미치게 됩니다. 예를 들어 R크기가 커지면서 주요한 조립 구멍의 위치를 이동시켜야 하는 경우가 발생할 수 있습니다. 이 경우, 구멍에 맞게 작동하도록 설계된 상대 부품까지 설계 변경을 해야 합니다. 이는 재설계에 가까운 대공사입니다.
  • 제작비가 상승한다
    R크기는 제작 단가에도 영향을 미칩니다. R절곡이 아니었다면 굳이 용접하지 않아도 되는 부분을 용접으로 마무리해야 하며, 해당 부분면을 다듬는 작업까지 추가되기 때문입니다. 여담이지만 후공정 담당자의 실력에 따라서 제품이 본래 취지와 다르게 엉성하게 마무리될 가능성도 있습니다. 이를 고려하여 작업하시길 바랍니다.  

이상으로 R-절곡에 대해 알아보았습니다. 도움이 되셨다면 좋겠습니다.

※ 이 글은 캐파(CAPA) 파트너인 판금 전문 제조업체 'ECS'의 이준혁 과장님께서 작성해주셨습니다.  

제조업체 매칭플랫폼 캐파(CAPA)에서는 ECS를 비롯해 판금을 통한 제품 생산을 도와드릴 국내 최고 수준의 판금 가공업체들을 만날 수 있습니다. 제조 방식에 대한 지식이 부족하거나 도면이 없더라고 걱정하지 마세요. 캐파 파트너스(제조업체)가 초보 고객도 쉽게 원하는 제품을 만들 수 있도록 제품 디자인부터 기구설계, 실제 제품 제작까지 전 과정을 지원해 드립니다. 지금 캐파(CAPA)를 방문해 보세요!

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