3.3.5 디프 드로잉(Deep Drawing)

평평한 금속판재를 원통형이나 각통형의 제품으로 성형하려면 펀치를 이용하여 소재를 다이 공도부로 밀어 넣는 디프 드로잉가공을 해야한다. 이 가공법은 속이 깊은 제품을 만들 수 있다는 뜻으로 디프 드로잉이라고 하지만, 깊이가 얇은 제품을 가공하는데도 빈번히 적용된다. 디프 드로잉으로 가공되는 제품은 음료캔, 주방기구, 모든 종류 및 크기의 용기, 싱크대, 자동차 판이다.

디프 드로잉은 다음의 변수들을 고려하여 가공해야한다.

① 금속판재의 성질, ② 펀치직경에 대한 블랭크 직영의 비, ③ 판재의 두께,

④ 펀치와 다이 사이의 간극, ⑤ 펀치와 다이와 모서리 반경, ⑥ 블랭크홀더 지지력,

⑦ 펀치, 다이, 소재간의 마찰과 윤활, ⑧ 펀치의 속도

그림 140 디프도로잉공정의 개략도

그림 141  디프 드로잉으로 가공된 부품, 단순 기하학적인 형태가 아닌 형태도 드로잉 가능하다.		그림 142  유압 프레스는 일정한 속도로 작동되고 제한 하증을 가지고 있다. 일정한 하중으로 소재에 큰 에너지를 전달할 수 있으며, 자유단조 및 형단조에 주로 사용한다. 용량은 최대 75,000톤까지 있다.

그림 143 디프 드로잉 다이

그림 144  20,000톤 유압프레스		그림 145  초대형(20,000톤) 프레스 내부

그림 146  금형이나 다이의 교체시 사람이 모빌                트럭을 타고 이동한다.		그림 147  프레스 내부에서 금형을 교체하고 있는               모습

디프 드로잉 공정은 냄비 등 주방 용품들을 만드는데 매우 적절하고 유용한 방법으로 이용되어왔다. 최근 플렉시블 디프 드로잉 금형들에 대한 기술이 소개되면서, 외국의 고품질 주방가구, Catering 및 업소용 주방가구를 생산하는 업체들 사이에서 다양한 주문규격품을 고품질의 합리적인 가격대로 생산하기 위한 수단으로 활용되고 있다. Herman Miller나 Haworth 등 미국의 사무용 가구 업체들도 금형 비용를 줄이기 위한

수단으로 치수 변화를 수용할 수 있는 플렉시블 금형들을 사용하고 있다.

그림 148  플렉시블 디프 드로잉 금형의 형태


그림 149  플렉시블 디프 드로잉의 금속 가구에의 적용 가능성
자료출처: 독일 하노버 대학의 금속가구 연구소(IFUM), 보고서 자료

 

그림 149는 플렉시블 디프 드로잉을 이용하여 생산할 수 있는 캐비넷 도어나 서랍의 전면들이다. 전단, 굽힘, 용접 등의 작업공정을 거쳐야 생산될 수 있는 부품들이 디프 드로잉을 이용하면 10-20분정도의 한 공정만으로도 가공이 가능하다. 또 금형비 부담으로 다양한 선택사양을 제공하지 못하는 금속가구의 현실에서 다양한 디자인 요소(elements)를 반영할 수 있지만, 여전히 국내의 생산 현실로 볼 때 적용하기에는 금속가구 시장규모가 작고 영세한 실정이다.

플렉시블 디프 드로잉을 이용하여 다양한 디자인 요소(design element)를 반영할 수 있고, 손잡이나 다른 재료를 끼우기 위한 케이싱(Casing) 작업 등 기능적인 요소(functional elements)도 도어의 형태 가공과 함께 한번에 작업이 가능하다.

그림 150 플렉시블 도로잉 금형을 이용한 가공 가능성
자료출처: 독일 하노버 대학의 금속가구 연구소(IFUM), 보고서 자료

그림 151  디프 드로잉 공정(1) 펀치가 내려오기 전		그림 152  디프 드로잉 공정(2) 펀치가 내려온 상태

그림 153  디프 드로잉 공정(3) 펀치가 다시 올라간 상태, 펀치에 드로잉된 철판이 붙어있다.		그림 154 드로잉 가동된 캐비넷 도어 후판이 조립되고 있는 공정