코이닝(Coining), 헤딩(Heading), 천공(Piercing)과 허빙(Hubbing)

1. 코이닝(Coining)

코이닝은 동전, 메달, 장신구 등을 만드는데 사용되는 형단조의 한 유형이다. 소재는 완전히 밀폐된 금형 공동부 내에서 변형된다.

Coining Process

최종 형상을 만드는 데는 소재의 강도보다 5~6배 높은 앞력이 필요하다. 코이닝에는 윤활제가 사용되지 않는데, 그 이유는 윤활제가 소재와 금형 사이에
완전히 갇히게 되어 금형 표면의 형상이 소재에 정밀하게 만들어지지 않기 때문이다.

코이닝 작업은 단조제품이나 기타제품 표면 정도를 높이고 정확한 치수로 제작할 때에도 사용된다.
이때의 공정은 사이징(sizing)이라고 하며, 이때는 소재의 모양에 거의 변화가 없으면서도 높은 압력이 필요하게 된다. 문자나 숫자를 제품에 표시하는 것도
코이닝과 유사한 공정으로 신속하게 작업될 수 있다.

 

2. 헤딩(Heading)

헤딩은 기본적으로는 업세팅 작업이며, 둥근 봉이나 선의 한 쪽 끝에 단면적이 큰 부분을 만드는데 적용된다.
이 방법으로는 볼트, 스크루, 리벳, 못 기타 체결용 부품들의 머리 부분을 제작할 수 있다. 헤딩 작업은 냉간, 온간, 열간에서 헤더(header)라는 자동화된 기계에서
이루어진다.

Upset forging

헤딩 작업은 냉간 압출 공정과 조합되어 여러 가지 제품을 생산하는데 사용된다. 헤딩 작업 시 소재의 구속되지 않은 부분의 길이가 지름에 비해 너무 길면 소재에
좌굴이 일어나기 쉽다. 이 부분의 이 부분의 비는 보통 3:1 이내로 제한되지만, 금형의 형상에 따라 더 커질 수도 있다. 예를 들면 금형 공동부의 지름이 소재 지름의
1.5배 이내이면 더 큰 비도 가능하다.

 

3. 천공(Piercing)과 허빙(Hubbing)

천공은 소재를 완전히 관통하지 않고 소재의 표면에 펀치를 압입시켜 공동부나 압입된 형상을 만드는 공정이다.

Wikipedia Blanking and piercing

천공 작업에서는 소재를 금형 공동부내에 구속시키거나, 금형을 사용하지 않고 그대로 천공하기도 한다. 천공 작업 후에는 펀치를 반대방향에서 압입하여 완전하게
구멍을 만들 수 있다. 천공 하중은 천치의 단면적과 끝 부분의 형상, 재료의 강도, 마찰 등에 따라 결정된다.

허빙은 금속 소재의 표면에 특정한 형상을 가진 경화 처리된 펀치로 압입하는 작업이다.
만들어진 공동부는 식기류와 같은 제품을 성형하는데 쓰일 금형으로 사용 된다.

 

금형 공동부는 보통 얕은 편인데, 깊은 공동부를 만들 때는 허빙 전에 재료의 표면을
적당한 치수로 미리 절삭 가공하여야 한다.