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제8455호 금속 압연기와 그 롤
[호해설] (Ⅰ) 금속압연기
금속압연기는 주로 금속이 그 사이를 통과하는 일련의 로울러로 구성되어 금속을 가공하는 기계이다. 금속은 롤러에 의하여 주어진 압력에 의하여 압연 또는 성형되는 동시에 금속의 조직을 바꾸어 그 품질을 개선한다. 어떤 경우에 있어서는 그러한 통상적인 기능 이외에 금속표면에 무늬를 넣거나 적층판을 만들기 위하여 2종 이상의 다른 금속판을 함께 압연하는데 사용되는 경우도 있다.
금속 이외의 재료를 압연하는 이와 유사한 기계(예 : 캘린더기)는 제외된다(제8420호). 기타의 로울기(예 : 종이기저(基底) 위에 금속박을 접착하는 것<제8420호>, bending기, folding기, 교정기(제8462호)는 전술한 금속압연기로 취급되지 않으며 따라서 이 호에서 제외된다.
금속압연기에는 설계된 특정의 압연작업에 따라 각종의 형이 있다. 즉, (A) 두께를 줄이고 이에 부응하여 길이를 늘이기 위하여 압연하는 것(예 : 잉곳을 압연하여 블루움·빌릿 또는 슬랩으로 하는 것. 슬랩을 압연하여 판·대 등으로 하는 것). (B) 블루움·빌렛 등을 압연하여 특정단면의 형으로 만드는 것(예 : 봉·로드·앵글·형재·섹션·거어더·철도궤조를 만드는 것). (C) 관을 압연제조하는 것. (D) 차륜용반제품 또는 차륜용테의 반제품을 압연하는 것(예 : 철도차량의 차륜용테를 성형하는 것).
대부분의 금속압연기는 상기한 (A)와 (B)에서 언급된 작업용으로 설계제작되어 있다. 이러한 기계의 주요한 요소는 "스탠드"(stand)로 알려져 있으며 큰 금속제의 하우징(housings)내에 수평으로 된 하나의 로울러 위에 다른 로울을 설치한 2·3 또는 4개의 로울로 구성되며, 금속은 로울 사이의 조절가능한 간격을 통과한다. 3단식(three high) 및 복 2단식(double two high)의 "스탠드"에 있어서는 금속은 2개의 로울러 사이를 통과한 후 다른 로울러 사이를 통과한다. 어떤 스탠드는 작업하는 로울러에 부가적인 힘과 일관성을 주기 위한 지지체로서 작용하는 2개이상의 로울을 갖고 있다.
대부분의 압연기는 서로 나란히 서로 엇갈리게 또는 세로로 나란히(예를 들면, 판의 연속압연기) 배열되는 여러개의 스탠드로 구성되며, 로울러의 속도와 간격은 점진적으로 금속을 압하하기 위하여 조절된다.
어떤 금속압연기는 재료의 가장자리를 가공하거나 특정한 형재(예 : 거어더)를 제작하기 위한 사이드 로울러(side rollers)를 갖춘것도 있다.
판상제품(슬립·판·대 등)용의 로울러는 평탄하다(간단한 융기모양을 내는 특수한 완성가공롤러를 제외한다). 많은 경우에 있어(예 : 전기의 작업용) 압연은 롤의 폭 전반에 걸쳐 행하여지지 않으며 작용롤러는 2개의 로울러 사이에 특수한 형의 간격(gap)을 형성하기 위하여 그 표면에 흠이 파져있다. 이 로울러를 통과하는 금속은 간격(gap)의 형으로 형성되며 그러한 간격을 연속적으로 통과시키면 점차적으로 형이 변화되어서 금속은 소요의 단면형으로 가공된다.
전기한 종류의 금속압연기는 크기에 있어서 귀금속압연용의 소형의 기계로부터 강용의 대단히 큰 금속압연기까지 여러 가지의 종류가 있다.
전기(前記)한 금속압연기의 대부분은 열간압연용이나 어떤 완성가공용압연기(특히 박·판 및 대용(帶用))는 냉간에서 금속을 압연한다.
전기 (C)와 (D)에서 언급한 형의 금속압연기에는 다음의 것이 있다. (1) 빌릿(billets)에 구멍을 뚫는 만네스만(Mannesmann)과 이와 유사한 기계 : 가열된 빌릿을 회전시키고 구멍 뚫는 심축을 꼭 눌러서 조관(祖管)을 형성하는 큰 경사 로울러를 갖추고 있다. (2) 구멍 뚫린 빌릿을 압연하면서 두께를 감소시키고 길이를 늘려 만족할만한 관벽면(管壁面)을 갖춘 로울러 또는 원추형 로울러의 사이에서 가공된다. 어떤 경우에는 여러 가지 통과구를 주기 위하여 편심(偏心)적으로 파진 홈을 갖춘 로울러가 사용된다.(스텝로울링) (3) 관용의 완성가공압연기 : 관벽의 두께를 다듬거나 감소시키고 관경을 감소시키거나 완전한 원형의 단면으로 사용된다. 이 기계는 내부심축을 갖추거나 또는 갖추지 않고도 작업할 수 있다. (4) 대구경 주강관(大口徑 鑄鋼管)의 관벽을 압연하는 레이디얼(radial) 압연기 : 관은 외측에서 작용하는 여러 개의 롤러와 내측에서 이와 대응하는 로울러 사이를 회전한다. (5) 차륜 또는 원반압연기 : 보통, 여러 가지 형태로 배열된 일련의 원추형 또는 원통형의 로울러로 구성되며 그 사이에서 조악하게 성형된 차륜이 회전된다. 차륜의 여러 가지 부분(예 : 철도차량의 차륜용 플랜지)은 로울러의 압력에 의하여 필요한 형으로 가공된다. 이와 유사한 기계는 철도차량의 차륜용플랜지가 부착된 타이어의 성형 또는 특정한 철도용궤조의 성형용으로 사용된다.
일반적으로 금속압연기의 조작에는 다음과 같은 대량의 보조장치가 필요하다. 즉, 유도장치·롤러테이블·조작장치·재열로(再熱爐)·산세조(酸洗槽)·스트립권취기·전단기와 기계식톱·냉각상(床)·칭량기·마아킹기·교정기(직선 및 평면교정)·제어장치(기계식·전기식 또는 전자식)등이 있다. (Ⅱ) 롤과 기타의 부분품
부분품의 분류에 관한 일반적 규정(제16부 총설 참조)에 의하여 금속압연기의 부분품도 이 호에 분류된다. 이 호에 분류되는 부분품에는 금속압연기의 롤이 있다. 이러한 로울은 길이와 직경에 있어 상당히 다양하며 강용의 로울은 길이가 약 30㎝에서 520㎝까지, 직경이 약 18㎝에서 137㎝까지 있다. 이러한 로울은 주철·주조 또는 단조된 단철(鍛鐵)로 만들어져 있으며 보통 그 표면이 특별히 경화되어 있고 정확한 치수로 면밀하게 기계가공 되어 있다. 로울은 평탄하게 되어 있거나 또는 소요의 통과구를 형성하기 위한 여러 가지 모양의 흠(溝)이 파진 것도 있다. 개개의 로울의 양단에는 경부(頸部)가 있으며 때로는 금속압연기의 하우징(틀)에 부착하기에 적합한 특별한 형태로 된 것도 있다. 로울러 경부(頸部)의 외측에는 구동력이 가해질 수 있도록 워블러 엔드(wobbler-end)로 절삭되어 있다.
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