압출력 (Extrusion Force) 계산

압출력은 빌렛의 강도, 압출률 (R = Ao/Af), 빌렛과 다이 사이의 마찰, 공정 조건 (온도, 속도 등)의 영향을 받는다.

압출력을 계산하는 데 아래 식을 사용한다.

 

(식 1) F = Ao k ln (Ao/Af) = 2 * (π do ²/4)*k ln (do/df)

 

여기서,

F : 압출력 (N)

Ao : 빌렛 면적 (m²)

Af : 압출된 제품 면적 (m²)

do, df : 압출 전후의 직경 (m)

k : 압출 상수 (MPa)

이다.

(1 Pascal = 1 N/m² or 1 kg/m.s²)

 

k는 실험적으로 결정되며, 유동응력, 마찰, 불균일한 변형 등을 나타내는 팩터이다.

 

압출 상수, k (MPa) :

빌렛 면적, Ao (m2) :

압출 제품 면적, Af (m2) :

     

압출력, F (MN) :

 

예를 들어, 직경 100 mm의 7:3 황동 빌렛을 50 mm 의 봉으로 압출하기 위한 압출력을 구해보자.

압출 온도는 675 ℃ 이며 이 때 k = 250 MPa 이다.

 

1) F = 2 * (π do ²/4) * k ln (do/df) = 2 x (π 0.1 ²/4) x 250 x ln (0.1/0.05) = 2.72 MN 이다.