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GN⁺: 50k 톤 포징 프레스 제작 방법

 (construction-physics.com)
1P by neo 28일전 | favorite | 댓글 1개

50,000톤 단조 프레스 구축 방법

1940년대와 1950년대의 항공기 설계 혁명

  • 제트 엔진의 발명으로 항공기가 더 높고 빠르게 비행할 수 있게 됨
  • 새로운 항공기 기술: 인코넬, 티타늄 같은 재료와 강력한 제조 방법 필요
  • 대형 단조 및 압출 부품 사용이 유망한 기술적 진보로 평가됨

단조 및 압출의 장점

  • 단조: 금속을 압력으로 형성하는 제조 방법
  • 압출: 금속을 특정 모양의 구멍을 통해 압착하여 형성
  • 대형 단조 및 압출 부품 사용 시 부품이 더 얇고 가벼우며 강해짐
  • 기계 가공보다 일관된 기계적 특성 제공

대형 프레스의 필요성

  • 대형 단조 및 압출 부품을 만들기 위해 전례 없는 크기의 프레스 필요
  • 1950년대 국방부가 대형 프레스 프로그램을 시작하여 4개의 대형 단조 프레스와 6개의 압출 프레스 건설

대형 프레스 프로그램의 기원

  • 독일이 1920년대부터 대형 프레스 개발
  • 미국은 독일의 대형 프레스 능력을 1942년에 인식하고 자체 대형 프레스 개발 시작
  • 독일 항복 후 미국과 소련이 독일의 대형 프레스와 설계 도면을 나눔

대형 프레스 프로그램의 시작

  • 1950년 국방부가 17개의 대형 프레스 건설 프로그램 시작
  • 최종적으로 10개의 프레스 건설: 4개의 압출 프레스와 6개의 단조 프레스
  • 프레스는 민간 산업에 임대되어 운영됨

대형 프레스의 건설

  • 1952년 프레스 건설 시작
  • 50,000톤 단조 프레스는 10층 건물 크기
  • 프레스 부품은 미국과 전 세계에서 제작됨

대형 프레스의 성과

  • 항공기 부품 수와 제조 비용 크게 감소
  • 대형 프레스가 다양한 금속을 처리할 수 있게 됨
  • 군사 및 상업 항공기, 우주선, 잠수함 등 다양한 용도로 사용됨

결론

  • 대형 프레스 프로그램은 군사 기술의 민간 전환의 좋은 예시
  • 제조 기술의 발전이 기술적 진보에 중요한 역할을 함
  • Tesla의 대형 주조 기계와 유사한 혁신적 제조 방법이 여전히 가능함

GN⁺의 정리

  • 50,000톤 단조 프레스는 항공기 제조 비용을 크게 절감하고 성능을 향상시킴
  • 대형 프레스 프로그램은 군사 기술이 민간 산업에 어떻게 기여할 수 있는지 보여줌
  • Tesla의 대형 주조 기계와 같은 현대적 예시가 여전히 존재함
  • 제조 기술의 발전이 기술적 진보에 중요한 역할을 함
  • 미국의 항공기 제조 성공에 대형 프레스가 큰 기여를 함
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neo 28일전  [-]
Hacker News 의견

  • Forging의 장점: 특정 설계의 스트레스 패턴에 맞게 곡물 방향을 조절할 수 있음

    • 단순히 강철을 압축하는 것만으로 강해지지 않음
    • 강철 케이블은 원래 길이의 수백 배로 늘려서 강도를 증가시킴
    • 최종 형태를 만드는 것보다 복잡한 최적화 과정이 필요함
    • 예를 들어, 피스톤 로드는 길이 방향으로 강해야 하므로 짧고 두꺼운 잉곳을 늘려서 만듦
    • I-빔을 만들 때, 중간을 두드려 얇게 만드는 것보다 가장자리를 늘리는 것이 더 강함
    • 복잡한 부품의 경우, 이 과정은 현대 공학 문제만큼 복잡함

  • 폭발 성형: 화학적 고폭발물을 사용하여 템플릿 재료를 템플릿에 강제로 밀착시키는 방법

    • 중압 단조와 비교할 만한 압력을 생성할 수 있음
    • 복잡한 원통형 또는 구형을 쉽게 정확하게 만들 수 있음
    • 초전도 자석을 만들 때 사용됨
    • MRI 스캐너 제조업체에서 사용됨

  • Heavy Press 프로그램: 2000년대 초반, 모든 미국 군용 항공기와 Airbus, Boeing 항공기에 사용됨

    • B-52 폭격기의 비용 절감 효과가 프로그램 전체 비용보다 큼
    • 이 프로그램에 대해 처음 알게 되어 흥미로웠음
    • 다른 공정이 산업이나 설계 방식을 재정의할 수 있을지 궁금함

  • 대형 프레스의 전략적 중요성: 정치인들이 이해하지 못하는 경우가 많음

    • 영국 정부가 대형 프레스 자금을 지원하지 않은 것에 실망함
    • 천연가스가 저렴하고 공급망 문제가 없어서 다행임

  • 대형 프레스의 크기: 50,000톤 프레스는 10층 건물 크기이며 전함을 들어 올릴 수 있는 힘을 가짐

    • 독일 항복 후, 미국과 소련이 독일의 대형 프레스와 로켓 과학자를 나눠 가짐
    • 미국은 독일 프레스 4대를 해체하여 미국으로 운송함
    • 소련이 전쟁 중 공장을 해체하여 후방으로 이동시킨 것과 유사함

  • 자유시장 옹호자들에게 주는 교훈: 자유시장이 기회를 놓치는 경우가 있음

    • 현명한 정부 개입이 공공에 큰 이익을 줄 수 있음

  • 세계 최대 프레스: 2018년에 건설된 60,000톤 프레스가 캘리포니아주 로스앤젤레스 카운티에 있음

  • 의미 있는 노동: 단순히 급여뿐만 아니라 특별한 느낌을 주는 것이 중요함

    • 산업 역량을 구축하려는 논의는 높은 노동 비용이나 자본의 투자 관심 부족에 초점이 맞춰짐
    • 정부가 기업을 참여시키기 위해 제공한 보장된 사업 기간과 실패한 다른 산업 공정을 이해하고 싶음
    • 태양광 산업에서는 왜 성공하지 못했는지 궁금함

  • 북미의 원자로 용기 제작: 용기를 조각내어 용접하지 않고는 제작할 수 없음

    • 캐나다 회사가 소형 원자로 용기를 제작하려고 준비 중임
    • 아직 Nuscale 2.0이 아닌 징후는 보이지 않음

  • 1950년대 시작된 프로그램: 10대 프레스 중 6대가 여전히 작동 중임

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