Screw Press의 능력 판정은, Test Piece의 냉간압축으로 합니다. 능력마다에 산출된 소정 크기의 Test Piece를 10%이상 눌러 찌그러뜨릴 수 있는지를 판정기준으로 합니 다.

(참고)

JIS B 6402 「Press의 부하시험법, 금속환봉의 압축」
재 료：JIS G3101의 SS400 또는 이것과 동등 재료
가공조건：호칭능력에 따라서 다음에 표시한 수식에 의해 구해진 직경 및 이와 같은 높이를 가진 물건을, 높이의 10%에 상응하 는 값만큼 압축합니다.
Ｄ＝４√p / 10
비 고：Ｄ-환봉의 직경（ｍｍ），ｐ-호칭능력（ｋＮ）

(계산예)

4000kN Press의 경우는, Ｄ＝Ｈ＝4√4000 / 10 　＝80ｍｍ

따라서 직경・높이 모두 80mm의 Test Piece의, 높이의 10% 측, 8mm이상을 압축할 수 있으면 이 Press는 4000kN의 능력을 낸다고 합니다.

Press의 Slide 속도와 Slide Stroke를 최대로 설정합니다.
(최대 힘이 되도록 조정합니다.) 이 상태에서 Test Piece를 가압하고, 그때 발생한 Frame의 휨을 휨 Gauge로 검출하여, 하중계로 kN으로 표시합니다.

(설정 예)

4000kN Press에서, Test Piece가 4000kN에 상응하는 만큼 압축되면 하중계에 4000의 숫자가 표시되도록 하중 계를 설정합니다.
즉, Test Piece의 압축치를 기준으로 하여, 하중계에는 그 압축값에 상당하는 숫자를 표시하도록 합니다.

휨 Gauge를 좌우의 Frame에 각각 2개 부착한 경우에는, Frame의 한쪽에만 가해진 하중(즉 1/2의 하중)의 설정 이 되며, 왼쪽에 몇 kN・오른쪽에 몇 kN을 합하여 총 몇 kN이 되는 표시법이 됩니다. 좌우 개별 표시는 각각의 한쪽 하중을 알게되는 것일 뿐으로, Press 전체에서 볼때 걸린 하중은, 오른쪽과 왼쪽을 합산한 합계의 하중이라 고 할 수 있습니다.

2항과 같은 조건 (최대 RAM 속도・최대 Stroke)에서 Test Piece를 가압시키지 않고, 금형과 금형을 때려, Hard On Hard의 운전을 한 경우, Test Piece의 변형에 소비되 는 가압 Energy (Fly Wheel Energy)는 Frame을 늘리는 것에만 사용되어 버리므로, 하중계에는 통상 3배의 표시가 나옵니다. (3배나 Frame이 늘어나 버립니다.) 이 3배 가 이 Press의 최대 하중이 됩니다.

(참고)

Screw Press에서는 Fly Wheel의 회전 Energy는 매 행정 100% 소비됩니다. 회전 Energy를 가공물의 변형에 사용할 지, 또는 Frame을 늘리는 일에 사용할 지의 차이가 됩니다.
통상 가열한 소재를 세로로 놓고 압축하는 형태의 가압은 Energy는 소재의 소성변형에 거의 소비되므로, Frame에는 부하가 거의 걸리지 않고, 하중계의 표시는 상당히 작게 나옵니다.
반대로 냉간가압과, 옆면의 삐져나오는 것이 많은 얇은 제품의 가압에서는, Energy 조정이 적은 경우에도 하중계의 표시가 크게 나오는 경향이 있습니다. 통상 금형 대 금형의 압축에서는, Energy 조정 20% 정도에서, 호칭 능력에 달하는 정도의 부하가 Frame에 발생하며, 하중계에도 그렇게 표시됩니다.

호칭 능력의 3배치인 최대 능력으로, 반복해서 Press를 사용하면 기계 수명을 현저하게 저하시킵니다. (통상, Screw와 Frame이 파손됩니다.)
Press는 어디까지 가압물을 변형시키기 위해 사용되는 물건이므로, 금형과 금형을 부딪히는 식의 사용이 반복적으로 행해지는 것을 상정해서 설계되지 않았기 때문 입니다.

여기서, 기계의 강성 설계보다, Press의 허용 하중을 어디로 할 것인지의 문제가 발생합니다만, 열간 단조와 같은 성형 Energy가 많이 필요한 Energy 중시형(푹 짓누르 는 듯한 가압)에는 호칭 능력의 1.6배 정도를, Coining등의 냉간 단조에서 Press에 부하가 많이 걸리는 경우(탕하고 튕기는 듯한 가공)에는 호칭 능력의 2배값 정도를 채용하고 있습니다.
즉 같은 Frame이어도, 열간 단조용에서는 Fly Wheel Energy를 크게 하여 호칭 능력이 큰 Press로 하고, 냉간용에서는 작은 Fly Wheel Energy를 채용하여 호칭 능력을 작게 합니다.
허용 능력은 전자는 1.6배, 후자는 2배로, 양자 모두 호칭 능력은 다르지만, 허용 능력은 같게 됩니다.

(참고)

최대 하중이 걸려도 부서지지 않도록 설계하면 좋지 않겠는가라는 지적을 받는 경우도 있습니다. 확실히 가능합니다만, 예를 들어 10000kN Press의 Frame에 3000kN Press의 Fly Wheel을 넣어서, 호칭 능력 3000kN의 Press로 사용하는 것이 되기 때문에, 엄청난 고가의 기계가 되어 버립니다.
원한다면 제작은 할 수 있지만, 재질과 설계에도 따르겠지만, 일반적으로 동일 호칭 능력의 기계라면, 본체 중량이 무거운 것과, Screw의 직경이 큰 만큼 강성이 높고・ 허용치가 크며・수명도 길다고 생각해도 지장이 없습니다.

허용 하중을 넘는 하중은 언제라도 발생할 수 있습니다. Screw Press에서는 기계적 하사점이 없으므로, Crank Press와 같이 과부하로 Press가 정지해버리는 현상(Stick) 이 없습니다. 즉 알지 못한 채 과부하로 Press를 계속 사용하는 경우가 종종 있습니다. 이를 위해, 과부하가 발생한 경우 비상 정지를 걸어야 할 필요가 있지만, 당사에서 는 하중계의 전기 신호에 의해, 과부하정지를 걸고, 램프 점등에 의해 작업자에게 경고하는 방법을 채용하고 있습니다.

(참고)

Fly Wheel에 Torque Limiter를 부착하여, 과부하 Energy를 방출시키는 방법도 있지만, 과부하에서 Torque Limiter가 비상 작동하고 있다고 하여도 실제 작업자는 모릅니 다. 또한 Torque Limiter의 Spring 조정이 잘못되어 세게 되어 버리는 경우, 항상 과부하로 기계를 운전하게 되는 위험도 있어서, 복구할 수 없게 되므로, 당사에서는 채 용하고 있지 않습니다.

성형 Energy와 Fly Wheel Energy는 같습니다. 또 이것들은 Slide의 낙하 Speed와 비례합니다.
통상 Screw Press에서는, 가압 직전의 Slide Speed를 제어하는 것으로 성형 Energy의 조정을 합니다. 주의할 것은, 성형 Energy와 하중 표시에는 관계성・관련성이 없 다는 것입니다. 지금까지의 설명에 의해, 성형 Energy가 같아도, Test Piece를 때리는지, 금형과 금형을 때리는지에 따라 하중계의 표시가 현저하게 달라진다는 것을 아 실 것으로 생각합니다.

하중계의 표시는 어디까지나 Frame에 지금 몇 kN의 부하가 걸렸다는 결과의 표시일 뿐입니다. Slide의 Speed는 자유롭게 조절할수 있지만 (성형 Energy는 자유롭게 조 절 가능) 몇 톤으로 때려라 하는 조절은 할 수 없습니다. (완전히 동일한 조건의 가공물을 성형하는 경우는, Slide Speed의 조절과 하중계의 표시와는 비례합니다.)

(참고)

Slide의 Speed 조절은, 통상 Slide의 낙하 속도를 Encoder등에서 검출하여, 매행정 같은 속도로 제어하는 방법을 채용합니다.
희망 속도는 Touch Panel상과 Setting Dial등에서 미리 조정 할 수 있습니다.
Preset 값이 작은 경우는 Slide는 가속 직후 Clutch Off로 되고, 이후로는 등속 낙하합니다. Clutch Off를 어디서 할 지가 되므로, Inverter Motor등에 의한 회전 제어는 아닙니다. Servo Motor에 의한, Clutch 전달이 없는 직동 방식에서는, Fly Wheel은 순차 회전 제어 됩니다. 가속과 감속을 자동적으로 조합하여, 1행정에서 최고 속도 로 가압합니다.

Screw Press를 선정할 때, 성형 Energy (몇 kN Press인지)와 같이 Frame의 허용 하중도 고려할 필요가 있습니다. 즉 성형 Energy는 더 올릴 수 있어도 이미 Frame이 견디 지 못하는 경우도 왕왕 있기 때문입니다.
특히 옆면의 Burr 면적이 큰 경우와 냉간의 경우, 성형 Energy의 설정은 반정도이지만, 이미 허용 하중을 넘어버리는 경우도 있을 수 있으므로 주의해야 합니다.

Screw Press의 능력은 호칭 능력으로 불러야 합니다. 허용 능력으로 부르는 것은 공정 거래상 문제가 있습니다. 왜냐하면 지금까지의 설명한대로, 그 Press는 호칭 능력 의 Test Piece는 단조할 수 있지만, 허용 능력의 Test Piece는 절대 단조할 수 없기 때문입니다.

기본적으로 Screw 직경을 벗어난 편심 하중은 걸 수 없습니다. 중심에서 벗어남에 따라서 하중은 작아지게 되지만, 기본적으로 중심에 하중을 걸어야 합니다.