Screw Press의 종류
기술의 향상과 변화가 빨라, 다음의 Screw Press의 각 기종의 설명은, 거의 오래된 기계들이 많습니다. Friction 구동 방식은 이미 과 거의 기계가 되어 가고 있고, 다음에 기재하는 형식의 (1) 및 (4)~(11)은 이미 생산이 거의 없거나 극히 적습니다. (6)의 Vincent형 도 구동 방식은 Servo Motor 구동으로 되어 있습니다.
단조용으로 하여 채용된 Screw Press의 대부분은 다음의 (12)와 (14)로 한정 되어 지고 있습니다.
●인력에 의한 Screw Press
●마찰구동식 (Friction Screw Press)
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(3)
일반형식
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(4)
Hasenclever형 (마찰 Clutch 부분만의 변형기종)
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(5)
Roll 구동형 (마찰 Disk가 아닌 Roll로 구동)
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(6)
Vincent형 (입형 Upsetter 형식)
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(7)
Double Screw 형
(1개의 숫나사에 정/역방향의 Bolt가 있고, 암나사가 2개 있습니다.) -
(8)
4Disk형 (하강용으로 2개의 마찰 Disk를 사용합니다.)
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(9)
Clutch형
(숫나사와 Fly Wheel이 Clutch로 접속됩니다.)
●유압구동형 (유압 Motor로 Fly Wheel을 회전합니다.)
●Motor Direct Drive형 (Fly Wheel이 Motor 코어로 되어 있는 형식)
●유압구동형 (유압 Motor로 Fly Wheel을 회전합니다.)
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(13)
축직결형
(Fly Wheel이 없이, RAM의 속도・위치・Torque 제어방식) -
(14)
Energy 제어형 (Fly Wheel 가이전(可移転)제어방식) (Frame 은 과거 C Frame 방식이었으나, 최근에는 대부분이 Straight Side 형식으로 되어 있습니다.)
(1) Hand Screw Press
Fly Wheel을 사람의 힘으로 회전시켜 Slide를 상하운 동시킵니다. 얇은 판을 구부리거나 접을 때 사용되지 만, 최근의 신규제작예는 거의 없습니다.
(2) 바이스
바이스도 훌륭한 Screw Press로 부를 수 있습니다. 암나사 각도는 작고, Self Lock (물어서 잡음)상태가 발생하는 유일한 Screw Press입니다.
(3) Friction Screw Press
가장 일반적이며, 가장 생산대수가 많은 기종입니다. 구조는 극히 간단합니다.
소형기의 일부는 수동 핸들로 하는 기계도 있지만, 거의가 전자・공압 제어방식으로 생산되고 있으며, 조작 내용은 일반 기계 Press와 다르지 않습니다.
(4) Hasenclever형 Screw Press
상승측 Friction Wheel을 2개로 하고, Slide 상승 시의 Wheel 회전속도가 저속에서 고속으로 이행 되는 이상적인 방식입니다만, 현재 제조 실적은 없습니다.
Screw Press제조에서는 가장 역사가 있는 독일 ・Hasenclever사 (당시)의 Original Design.
(5) Roll 구동형 Friction Screw Press
Friction Disk가 아닌, 2개의 Roll을 Fly Wheel에 접촉 시켜 구동합니다. 역시 Friction 방식의 한기종입니다.
마찰열의 발산에 문제가 있지만, 머리 부분은 작게 설계할 수 있습니다. Roll은 전동 Motor로 구동하는 방식과, 유압 Motor로 구동하는 방식이 있습니다.
독일・Weingarten사 (당시)에서 개발되었으나, 최 근에는 제조 실적이 없습니다.
(6) Vincent형 Friction Screw Press (입형 Upset Screw Press)
문모양을 한 Slide의 윗부분에 암나사를 부착, 이 암나사를 숫나사로 끌어올림으로서, Slide도 상승시켜 가 압시키는 방식으로, Stroke를 길게할 수 있고, 재료의 돌출부 조정, Knockout 구조에 장점이 있어서 예전부 터 Bolt 단조용으로 많이 사용된 기종입니다. Fly Wheel이 상하운동을 하지 않으므로, Friction Wheel과 Fly Wheel을 원추형으로 하여, 회전속도 차에 의해 Slip을 없앤 기계가 대부분입니다. 최근은 Clutch Lining 구 조로서 교환을 쉽게 할 수 있도록 중점을 두고, 평형으로 한 기계가 많습니다.
가압력은 Slide내에서 모두 흡수되어, Frame에는 하중이 걸리지 않으므로, 다른 Screw Press와 비교해서 극히 특이한 구조를 가지고 있습니다.
(7) Double Screw 형 Friction Screw Press
일체형 숫나사의 상부와 하부에 각각 좌우의 다른 방향의 나사를 가공하여, 각각의 암나사를 Frame과 Slide 에 합계 2개 부착한 형식입니다. Fly Wheel과 숫나사 1회전 사이에 Slide는 2배 이동하므로 고속사양으로 할 수 있고, Friction Disk의 직경은 작게할 수 있어서 기계 머리부분의 외관이 깔끔합니다.
Enomoto 철공소 (현재 Enomoto 기공)의 Original Design
(8) 4Disk형 Friction Screw Press
종래의 Friction 기계에서는 Friction Disk가 Fly Wheel을 한쪽 면부터 밀어내므로, Clutch의 작동 압력을 올리면 Screw Bush에 측압(側圧)이 걸려서 마찰저항이 커져버리므로, Clutch On의 기동시간을 단축하는데 한계가 있습니다.
이 형식은 2매의 Friction Disk를 서로 역회전시키고, Fly Wheel을 끼워넣어서 하강 방향의 Clutch를 작동시키는 방식을 취하여, 이 문제를 해결해서 고속화를 노렸습니다. 최대 RAM Speed는 1000mm/sec에 달합니다. 또 Screw의 Bush에도 측압이 걸리지 않으므로, 마찰손실 이 없고, Energy 효율이 좋습니다. Slide 상승용에 1장의 Friction Disk를 더 설치하였으므로, 합계 4장의 Disk가 됩니다. Enomoto 기공의 Original Design 입니다.
(9) Clutch형 Friction Screw Press
Friction Disk가 없고, 고용량의 Fly Wheel이 항상 모터로 회전하며, Fly Wheel과 숫나사의 사이에 설치되는 Clutch로 Slide를 하강시키 는 방식입니다. 상승은 Clutch Off의 상태로 Slide를 유압등의 Cylinder로 강제적으로 당겨 올립니다.
Fly Wheel이 처음부터 정상회전하고 있으므로 가속기간이 필요없으며, 극히 고속으로 가압하는 장점이 있는 반면, 단조 개시부터 Fly Wheel Energy가 소비되기 시작하므로, Fly Wheel의 회전수가 일정한 속도까지 내려간 시점에 Cluch Off신호를 전기적으로 발신하여 Clutch를 끊던지, 또는 Slide의 정위치에서 Clutch를 끊게 되어 있지만, 상당히 단시간에 처리해야 하는 것과, 실로 작은 Clutch Off 작 동 시기 조절 실패가 큰 과부하를 발생시키는 문제가 있어서, 실제로 과부하에서의 기계 파손이 자주 발생하여 제조를 중지한 Maker 도 있습니다. 또 Fly Wheel Energy는, 다른 Screw Press와 같이 전량을 가공에 사용할 수 없습니다. (기본적으로 Fly Wheel은 정지할 수 없습니다.)
(10) 유압구동형 Screw Press (하이드로 Screw Press)
Fly Wheel을 직접 유압 Motor로 회전시키는 방식으로, Energy 제어는 유압작동유의 유량조절로 실시합 니다. 마찰 전달이 아니므로 기동응답성이 지극히 좋아, 마찰 전달이 불가능한 Level에 위치한 초대형기 와, 1대로 어느 정도의 능력 범위를 발휘할 수 있는 소형기에 채용되고 있는 형식입니다. 소형기는 Motor 가 1대, 대형기가 되면 Fly Wheel 주변에 가공한 기어에 의한 다수의 Motor를 설치합니다.
(11) 유압구동형
Twin Screw Press
Screw가 좌우로 2조 있어서, 여기에 설 치된 Fly Wheel을 2개의 유압 Motor로 회전시키는 방식입니다. 편심하중에 강 하고, 가압시의 Fly Wheel 관성 모멘트 가 발생하지 않으므로 기계가 혼자 회 전하는 일이 없고, 기초공사가 싼 가격 에 가능합니다. 기본 형식은 상하의 Slide가 설치된 Counter Blow 방식이지 만, 윗부분의 Slide만이 상하운동하는 형식도 있습니다.
(12) Motor 직결구동형 Screw Press
(아크 스타터 Screw Press)
Fly Wheel 자체를 Motor의 코어로 하여, 해당 부분을 Motor의 일부로 해버린 기종입니다. 사용 전력은 크지 만, Energy의 전달 기구가 필요없기 때문에 초대형기의 제조실적이 많지만, 중・소형기도 제조되고 있습니다. Motor부분의 교환은, Built-in 전용 Motor 인것이 단점 입니다.
(13) Servo Motor 구동 Screw Press
(속도・위치・Torque 제어방식)
Servo Motor의 Torque를 직접 또는 증폭시켜서 Screw축에 전달, Screw축과 연결한 Slide의 성형속도, 위치제어와 Torque 제어를 실 시하여 판재의 압축 가공등을 수행하는 것으로, 유압 Press와 동등한 성형을 실시할 수 있습니다. 수 10K에서 수 1000kN까지가 제조 되고 있습니다. 기계 Press Maker가 성형 조건을 자유 자재로 제어하려고 개발한 경우와 유・공압 Press Maker가 유・공압 기계에서 의 변신을 목적으로 한 경우가 있습니다. Crank축에 Servo Motor를 직결한 Press와 총괄하여, Servo Press로 총칭하려는 시도를 하고 있습니다.
(14) Servo Motor 구동 Screw Press
(Fly Wheel 회전 제어 방식) PAT
Friction Screw Press의 Friction Disk를 제거하여, Fly Wheel의 회전제어와 Slide의 위치제어 를 Servo Motor로 수행하는 방식입니다. 상세한 내용은 별항으로 기재합니다. Enomoto 기 공의 Original Design 특허.