전조 (Form Rolling)

전조 (Form Rolling)는 소성 가공의 한 종류로, 소재나 공구 또는 소재와 공구를 합께 회전시켜 소재의 외부 또는 내부에 공구의 표면 형상을 새기는 특수 압연법입니다. 해당 방법은 전조다이스라고 하는 담금질 경화한 공구의 표면에 원하는 형태를 파놓고, 소재에 강한 힘으로 밀어붙이면서 회전시켜 표층 부분에 소성 변형을 일으켜 제품을 제작합니다. 

출처 : 미스미

전조 가공의 원리

• 소재를 회전시키거나 고정시킵니다. 
• 경화된 금속 공구(다이)를 소재의 표면에 압착시킵니다. 
• 공구와 소재 사이의 상대적인 회전 운동을 통해 소재의 표면을 변형시킵니다. 
• 소재의 표면이 공구의 형상을 따라 소성 변형되어 원하는 형상이 만들어집니다. 

출처 : 두산 백과

전조 가공의 종류

• 나사 전조
  • 평형 다이식 : 1개의 다이는 고정하고 다른 1개는 직선운동을 하면서 1회의 행정으로 나사를 완성합니다. 
  • 롤 다이식 : 2개의 롤다이를 사용하며, 1개는 고정하고 다른 1개는 이동하면서 가압합니다.
  • 로터리식 : 고정 원호와 회전하는 원형 다이를 사용해 자동으로 나사를 가공합니다. 
• 기어 전조
  • 래크형 : 한 쌍의 래크 다이 사이에 소재를 넣고 가압하면서 이동시켜 기어를 가공합니다. 
  • 피니언형 : 피니언 다이로 소재를 가압하면서 회전시켜 기어를 가공합니다. 
  • 호브 다이형 : 소재의 상하에 전조공구를 두고 가압하면서 호브 다이를 회전시켜 가공합니다. 
• 볼 전조 : 2개의 다이 롤이 교차되어 있어 소재를 가압하면서 이송시킵니다. 다이 홈은 볼을 형성하고 산은 소재를 들어가게 하여 최후에는 절단합니다. 
• 원통 롤 전조 : 다이인 롤을 상호 평행하게 하고, 1개의 롤에만 필요한 돌기를 나선형으로 만든 전조기를 사용합니다. 

전조 가공의 장점

• 높은 생산성 : 가공 속도가 빠르며 대량 생산에 적합합니다 
• 우수한 제품 품질 : 정밀도, 표면 상태, 강도가 우수합니다 
• 재료 절약 : 절삭 가공과 달리 칩이 생성되지 않아 소재의 이용률이 높습니다. 
• 강도 향상 : 소성 변형으로 인해 제품이 가공 경화되고 조직이 치밀해져 기계적 강도가 증가합니다. 
• 긴 공구 수명 : 전조 공구의 수명이 길고 단취 간격이 깁니다. 
• 작은 가공력 : 소재와 공구의 접촉면이 적어 비교적 작은 가공력으로 가공이 가능합니다. 
• 자동화 용이 : 공정의 특성상 자동화가 쉽습니다. 

전조 가공의 단점

• 소량 생산 시 비효율적 : 대량 생산에 최적화되어 있어 소량 생산 시 생산성이 떨어집니다 
• 표면 품질 문제 : 가공 후 표면에 산화 및 스케일이 발생할 수 있습니다. 
• 초기 투자 비용 : 전조 설비와 공구의 초기 투자 비용이 높을 수 있습니다. 
• 형상 제한 : 복잡한 형상의 제품 생산에는 제한이 있을 수 있습니다.