저는 항상 대장장이가 일하는 것을 보는 것을 즐겼습니다. 그것은 예술 형태이며, 그들이 단조장에서 빨갛게 달군 금속을 꺼내는 것을 보는 것은 매혹적인 과정이며, 몇 분 후에 능숙하게 망치질하고 모양을 잡으면 일상적인 물건이 모양을 갖추는 것을 보는 것입니다. 불 냄새부터 빨갛게 달군 금속, 망치의 리드미컬한 덜그럭거림까지, 그것에는 흥미로운 무언가가 있습니다.
옛날에는 대장장이가 도구, 말굽, 마차 부품, 농기구, 그리고 금속으로 만든 모든 것을 만드는 것으로 알려졌습니다. 하지만 자동차가 등장하여 자동차 정비공과 특정 자동차 도구에 대한 필요성을 만들어냈을 때, 산업 혁명은 이미 수동 노동을 최소화하고 제품 생산량을 늘리는 기계와 공정을 개발하면서 세상을 바꾸어 놓았습니다. 그리고 바뀐 것은 그것뿐만이 아닙니다.
오늘날의 도구는 수년 전보다 훨씬 높은 수준의 스트레스를 견딜 수 있도록 제작되었으며, 자동차 기술자로서 우리는 그것에 의존합니다. 망치와 모루와는 거리가 먼 오늘날의 제조 세계는 과학과 기술의 진화를 역동적인 과정으로 꼬아 놓은 매혹적인 주제입니다.
렌치는 우리가 가장 많이 사용하는 도구 중 하나이며, 심각한 학대를 받을 수 있으므로, 렌치가 어떻게 만들어지는지 직접 살펴보기에 완벽한 시기라고 생각했습니다. 간략하게 설명하겠습니다.
개별 회사는 각자의 구체적인 공식과 절차를 가지고 있지만, 프로세스의 주요 단계는 일반적으로 동일합니다. 모든 것은 재료부터 시작됩니다.
대부분의 렌치는 합금강, 더 구체적으로는 6140 크롬 바나듐강으로 만들어집니다. 그 이유는 6140 크롬 바나듐이 강도와 내구성이 모두 필요한 제품에 검증된 소재이기 때문입니다. 이 두 가지 측면이 처음에는 같은 것처럼 보일 수 있지만, 두 가지 다른 것입니다.
강도는 재료가 상당한 힘을 견딜 수 있다는 것을 의미하는 특성이고, 내구성은 그 힘을 반복적으로 견딜 수 있다는 것을 의미하는 특성입니다.
"도구를 만들기 위해 합금을 선택할 때는 최종 용도를 생각해야 합니다. 망치를 만들 재료의 종류는 렌치를 만들 재료의 종류와 다릅니다."Gray Tools의 운영 담당 부사장인 폴 딘의 말입니다."최종 사용 도구에 필요한 속성을 부여할 소재를 선택합니다. 렌치를 생각할 때, 그것은 변형되지 않도록 강해야 하고, 마모되지 않도록 내구성이 있어야 합니다. 크롬 바나듐은 일반적인 소재이지만, 우리 모두가 그 안에 있는 공통적인 속성 때문에 사용합니다."
렌치 제조업체는 긴 강철 막대와 같은 대량의 재료를 받기 때문에 사전 생산 공정으로 이러한 막대를 특정 크기로 자른 다음 종종 모래 분사하여 생산 공정에 영향을 줄 수 있는 불순물을 제거합니다. 그 시점에서 단지 금속 조각인 빌릿은 녹는점에 가깝게 가열됩니다.
그런 다음 뜨거운 빌릿을 가져와 거친 단조로 만드는 공정인 드롭 포지드(drop forged)를 합니다. 거친 단조는 원하는 모양을 제공하지만 반드시 필요한 모든 치수를 제공하지는 않습니다. 렌치를 만들 때 동일한 단조로 여러 크기를 만들 수 있습니다. 단조 공정은 종종 한 단계뿐이지만 렌치 구성에 따라 두 단계 이상이 필요할 수 있으며 일부 제조업체는 주변 산소로부터 강철의 순도를 보호하기 위해 질소 분위기를 일부에 사용하여 화상과 슬래그를 일으킬 수 있습니다.
단조품은 스스로 빠르게 식지만 그 다음 단계인 어닐링으로 넘어갑니다. 어닐링은 마무리 단계를 준비하기 위해 금속의 물리적 특성을 변경하여 부드럽게 만드는 열처리의 한 형태입니다.
다음은 브로칭입니다. 이것은 특정 가공 공정으로 렌치의 열린 끝과 상자형 끝의 크기를 조정하는 가장 일반적인 방법입니다. 브로치는 작은 단위로 크기가 커지는 일련의 이빨이 있는 금속 가공 도구이며, 풀드 브로칭은 렌치에 가장 일반적인 공정으로, 원하는 크기가 될 때까지 브로치를 당겨서 통과시킵니다.
이제 렌치에 스탬핑을 할 시간입니다. 여기에는 크기, 부품 번호, 회사 이름이 포함되며, 이는 일반적으로 펀치 프레스에서 수행됩니다. 단조 후 렌치는 어닐링되어 재료 제거 및 스탬핑을 수용하기에 충분하지만 스탬핑 후 금속은 분자적 관점에서 금속을 움직이거나 성형하는 작업이 더 이상 필요하지 않습니다.
이제 열처리로 넘어갑니다. 모든 렌치는 미국과 국제 관리 협회에서 정한 경도 표준을 충족하도록 열처리됩니다. 최소 및 최대 경도 수준은 매우 구체적입니다. 렌치는 사용 중에 둥글게 될 가능성이 있는 너무 부드러울 수 없고, 너무 딱딱해서 취성이 생길 수 없습니다. 제조의 중요하고 매우 과학적인 부분인 열처리 공정은 종종 담금질 및 템퍼링과 함께 따르고 결합됩니다.
한 가지 예로, 렌치를 가열하여 탄소를 표면 층으로 흡수시키는 열처리가 있으며, 그 다음에는 냉각 시간을 정확하게 제어하기 위해 가열된 오일에 담그는 퀀칭이라는 냉각 공정이 이어집니다. 그런 다음 템퍼링은 다른 매개변수를 사용하는 즉각적인 후속 가열 및 냉각 공정입니다. 열처리는 렌치를 강화하고 템퍼링은 너무 취성이 되는 것을 방지합니다.
많은 사람들이 열처리를 제조 공정에서 가장 복잡한 부분으로 여긴다. "각 재료마다 열처리 방법이 다릅니다."라고 딘은 말했다. "열처리자에게 재료와 원하는 경도를 말하면 곡선을 제시할 것입니다. 진짜 문제는 금속에 박리 또는 미세 균열이 생길 수 있기 때문에 너무 빨리 냉각할 수 없다는 것입니다. 일반적으로 냉각 속도를 늦추기 위해 더 뜨거운 오일에서 수행됩니다."
열처리 과정은 몇 시간이 걸릴 수 있으며, 바로 적용하기 어려울 수 있는 매우 특정한 공식이므로 항상 허용 가능한 차이가 있습니다. 렌치를 열처리한 후 경도 시험기로 검사하여 필요한 허용 오차 내에 있는지 확인합니다.
