재료의 가공과 접합
지름 100 mm인 알루미늄 합금 빌릿을 열간 압출하여 지름 25 mm인 환봉으로 만든다. 압출비 R = A₀/A(단면적의 비)를 쓰고, 마찰이나 잉여 변형을 무시한 이상적인 압출 압력을 p = Y ln R, 변형 저항을 Y = 50 MPa라고 하면, p에 가장 가까운 것은 무엇인가?
- A약 69 MPa
- B약 139 MPa
- C약 800 MPa
정답과 해설 보기
정답: B. 약 139 MPa
단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 압출비는 R = (100/25)² = 16입니다. p = Y ln R = 50 × ln 16 ≈ 50 × 2.77 ≈ 139 MPa가 됩니다. 약 69 MPa는 지름의 비 4의 로그를 취한 값이고, 약 800 MPa는 로그를 취하지 않고 Y × R로 한 값입니다. 실제 압출 압력은 컨테이너 벽이나 다이와의 마찰, 재료 내부에서 일어나는 잉여 전단 변형만큼 이 이상값보다 상당히 커집니다. 빌릿이 컨테이너 안을 미끄러져 움직이는 직접 압출보다, 다이 쪽을 움직여 빌릿과 컨테이너 사이에 미끄럼이 생기지 않는 간접 압출 쪽이 필요한 압력이 작아집니다.