철판 압연 가공이란? 열간압연과 냉간압연 차이 (HR, CR)

철판에 힘을 가해 소성 변형시켜 원하는 형상으로 가공하는 것을 소성가공이라고 합니다. 소성가공 중 대표적인 것이 바로 압연인데요. 

 

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압연이란?

 

 

압연은 회전하고 있는 2개의 롤 사이에 금속재료를 넣어, 길이 방향으로 재료를 늘리는 가공법을 말합니다. 영어로는 Rolling이라고 합니다. 압연 가공은 금속에 적당한 힘을 가하면서도 파괴되지 않고, 영구 변형하는 성질 즉 소성이 있는 것을 이용한 가공방식으로서, 연속적으로 균일한 두께로 가공할 수 있다는 점에서 대량생산에 매우 적합한 가공방식입니다.

 

위 이미지는 압연에 대한 이해도를 높이기 위해 간략히 소개되었지만, 실제로 압연설비는 그 규모가 상당히 큽니다.

 

압연 설비 사진

 

 

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압연의 종류

 

 

철판 종류에는 열연강판과 냉연강판으로 크게 나뉩니다. 이때 열간 압연 가공한 강판을 열연강판, 냉간 압연 가공한 강판을 냉연강판이라고 부르는데요. 이름에서도 쉽게 유추해볼 수 있듯이, 재료(철판)의 온도에 따라 구분이 됩니다.

 

열간 압연이란?

금속이 가공에 의한 경화를 일으키지 않는 재결정 온도 이상의 온도에서 압연이 행해지는 것을 열간 압연이라고 합니다. 철의 용융점(녹는점)인 1250도보다는 조금 낮은 1000도 이상에서 압연을 진행하기 때문에, 비교적 작은 롤 압력으로도 큰 변형 가공이 가능합니다. 가공 성형률이 높다는 장점은 있으나, 제품이 식으면서 위치에 따라 재질의 차이가 발생될 수 있습니다.

또한 압연 중에 고온의 소재 표면이 산화(대기 중의 산소를 만나 화학 반응을 일으킴)되어 산화막을 만들게 되고, 이로 인해 제품의 표면이 거칠고 검게 변하며, 치수 정밀도 또한 낮아진다는 단점이 있는데요. 산화막으로 인해 표면이 까맣다고 해서 일본어로 '검다'라는 뜻의 黒(구로) 철판이라고 불리기도 합니다. 영어로는 Hot Rolled Steel, 줄여서 HR 철판이라고 합니다.

 

 

왼쪽: 열간압연강판(HR) / 오른쪽: 냉간압연강판(CR)

 

냉간 압연이란?

냉간 압연은 실온에서 재료를 압연하는 방식을 말합니다. 가열하지 않은 실온 상태(0~30도)의 재료를 가공함으로써, 산화막이 발생되지않아 제품 표면에 금속광택이 있고, 치수 정밀도 또한 좋습니다. 재료를 가열하지 않은 차가운 상태에서 가공한다고 해서 냉간압연이라 부르며, 영어로는 Cold Rolled Steel, 줄여서 CR 철판이라고 합니다.


이처럼 열연강판과 냉연강판은 가공방식에 따라 생기는 장점에 따라 용도 또한 나뉘게되는데요. 열연강판은 통상 3mm 이상으로 두껍게 제작되어, 힘을 받는 구조물에 많이 사용됩니다. 반면 냉연강판은 전자제품이나 자동차 외판과 같이 표면이 매끄럽고 디테일한 치수를 요구하는 곳에 많이 사용됩니다.


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