1. Die Crack mark  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

die 의 crack 으로 인하여 압출재의 corner나 rid 의 앞 끝부분에 날카로운 부위가 나타난다.

 

특징

압출재의 comer 부위에 많이 발생하고, 날카로운 모서리 부위에는 육안으로 확인할 수 있다.

그 때문에 많은 경우에 있어서 눈에 뛰게 확인할 수 있다.

 

발생원인

Die 의 bearing 부 corner등에 crack 이 생겨 발생한다.

 

대책

1) die 의 점검

2) 압출재 표면의 점검에 의한 조기 발견

3) 압출할 때 die corner 부위에 응력을 줄일 수 있는 die 설계,

예를들면 전체 둘레를 파고 들어가서 bearing 을 준다.

 

 

2. Bearing Streak  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출 방향에 대해서 평행으로 바늘 끝으로 긁어 당긴 것 같이 다수의 가늘한 줄이 연속해서 나타난 것,

 

특징

압출한 생태로는 판별하기 어려운 경우가 있으나, 보는 각도에 따라서는 광택이 있어 etching 이나 양극 산화 처리를 하면 명확해 진다.

 

발생원인

die 의 bearing 면의 흠집에 의한 것이 아니고, 압출시의 bearing coating 이 불안정하여 균일성이 유지되지 못한 것.

 

대책

bearing 면의 균일한 사상과 적정한 질화 처리 및 bearing 형상의 적정화

 

 

3. Oxide Streak  (발생요인 공정)  > 주조공정 / 압출공정

정의

billet 내부의 비금속 개재물이 압출재 표면에 압출 방향과 평행하게 유입된 것.

 

특징

압출한 그대로는 광택이 없기 때문에 판별하기가 어려운 때도 있다.

etching 이나 양극 산화 처리를 하면, 결함 부위는 피막의 생성이 어렵기 때문에 명확해 진다.

 

발생원인

주로 billet의 표면층 및 container 내의 잔류물등에 존재하고 있던 비금속 개재물이 압출재 중에 유입되어 있던 것이 원인

 

대책

1) container,billet및 dies등의 중심을 압출기의 center에 일치시킨다.

2) container 내의 cleaning

3) billet의 scalping

4) 형 설계는 dies 구멍의 위치를 중심으로 한다.

5) container 온도는 billet 온도보다 낮을 것.

6) 압출시 billet의 후반부는 충분히 남길 것.

7) 과도한 윤활은 피할 것.

 

 

4. Structural streak  (발생요인 공정)  >  주조공정 / 압출공정

정의

압출재의 조직 및 조성의 불균일이 원인이 되어 압출 방향으로 나타난 근상(힘줄 모양 ), 대상 (띠 모양)

 

특징

압출재의 두께 변화 부위에 나타나는 경우가 많다. Etching이나 양극 산화 처리에 의해서 명확해지고,

etching의 깊이를 바꾸면 없어지던가 띠모양의 폭이나 조직이 변화하는 경우도 있다.

 

발생원인

billet의 micro 또는 macro 조직의 불균일, billet 의 불충분한 균질화 처리. 압출재의 가공열 이력의 상반.

 

대책

1) billet 결정립의 미세화 및 응고시의 냉각을 균일하게 급속화 한다.

2) dies의 적정한 flow guide 형상

3) dies 어깨쪽을 파내면, 압출 후 이 파낸 부분은 discard(butt) 와 함께 제거되고 형 내어 남지 않는다. 

4) dies 어깨쪽의 일부를 파내면, 미끄러지는 마찰로 내부 전단 마찰이 변한다.

5) 기타,flow guide 및 bearing 의 절단

 

 

5. Orange peel   (발생요인 공정)  >  주조공정 / 압출공정 / 사상공정

정의

압출재의 표면에 생기는 것으로 표면이 오렌지 껍질 모양의 요철을 나타낸다. 다른 표현으로는 거친 피부라고도 한다.

 

특징

압출시에 결정립이 조대화 했기 때문에 발생한다. "거칠은 "정도는 결정립이 조대한 만큼 분명하지만, 압출 후 교정할 때에 잘 보인다.

 

발생원인

billet의 조성이나 불충분한 균질화 처리 및 부적절한 압출 조건등이 결정립을 조대화 한다.

 

대책

1) 압출 온도와 압출 속도의 적정화

2) 교정 고정에 있어서의 인장량 을 적게 한다.

 

 

6. Pick-up  (발생요인 공정)  >  주조공정 / 압출공정

정의

압출재 표면의 일부가 점상으로 쩜쩜이 나타나는 결함. 때로는 쩜쩜이 떨어져 나간 뒷 부분에 알루미늄 퇴적물이 볼일 때도 있다.

 

특징

압출뱡향에 평행하게, 길이는 일반적으로 0.1mm~ 수 mm 정도 (바늘 끝에 서 쌀알 크리 만큼) 의 반점상이 힌점 모양의 결함으로 보인다.

micro 로 보면 알루미늄등의 퇴적물이 묻어 있는 것을 알 수 있다.

 

발생원인

billet 중의 산화물이나 A&-Fe -Si계 화합물이 편석될 때와 압출시의 bearing 면이 불안정하고, 불균일한 coting 에 의해서 발생

 

대책

1) 용탕 metal 의 filter 그물코를 작게 한다.

2) billet의 Fe 함유량을 적게 한다.

3) billet의 면을 절삭한다.

4) 충분한 균질화 처리를 한다.

5) bearing 면의 형상을 압출시에 약간 relief 기미로 하고, bearing, coating 을 폐출 하기 쉽도록 한다.

6) bearing 면을 연마한다.

7) discard(butt) 량을 많이 한다.

8) 압출 속도를 낮게 한다.

9) bearing coating 의 산화 방지를 위하여 질소 gas를 불어 넣는다.

10) dies 냉각

 

 

7. Creack  (발생요인 공정)  >  Dies / 압출공정

정의

압출재의 edge부나 두께 차이가 큰 부분에 발생하는 톱날 모양의 균열

 

특징

육안으로도 미세하게 보이며 일정한 간격으로 발생하는 것이 많고 , 고력 알루미늄 합금에 발생하기 쉽다.

압출 온도나 압출비가 높을 경우 압출 속도가 클수록 생기기 쉽다.

 

발생원인

압출 온도나 압출비가 높은 압출재는 고온에서 취화 (연한 상태) 한다, edge부의 r 이 적어도 생긴다.

 

대책

1) 고 Mg 합금에서는 Billet의 Na 함유량을 적게할 것,

2) Bridge  구조나 용착실의 설계 변경

3) 압출재 단면의 edgeqn r 을 이용할 수 있을 만큼 크게 한다.

4) 압출 온도나 압출 속도를 낮출 것.

 

 

8. Defference in Thickness  (발생요인 공정)  >  Dies / 압출공정

정의

압출재 표면의 압출 방향에 평행으로 연속된 충계의 차

 

특징

중공 형재의 두께 변화부에 발생한다.

 

발생원인

압출시 Metal Flow의 un-balance 및 dies 변형이나 bearing 위치의 상대적차이

 

대책

1) Metal Flow-Balance를 잡는다.

2) Bearing 길이의 변화를 느르게 한다.

3) 중공 dies에서는 male형과 female형의 bearing 출구위치를 조정한다.

4) 압출비가 높은 dies에서는 dies의 흔들림을 억제해야 한다.

5) billet의 예열 온도를 올리거나 또는 압출 개시때의 속도를 낮춘다.

6) 압출 속도를 전반적으로 낮춘다.

 

 

9. Outer- Band (Grain Growth)  (발생요인 공정)  >  주조공정 / Dies / 압출공정

정의

압출재 단면의 외주부에서 조대 성장한 결정 조직

 

특징

육안적으로는 내부로 부터 조대화한 결정립으로 되고 , 외주부를 따라 내려간 조직 압출시 및 용체화 처리 (예를들면 T6처리)에 의해서 발생

압출시에는 허엿게 보이고, 용체화 처리에 의해서 결정화하여, 양극 산화 처리에 따라 명확하게 보인다. 고력 합금계 Billet의 고속 압출시에는 발생하는 일이 많다.

 

발생원인

Billet의 조성 및 조직 또는 압출시에 있어서의 가공 변형의 축적이나 온도 상승

 

대책

1) billet 조성 변경이나 균질화 처리 조건의 적정화

2) dies 구조의 적정한 설계 변경

3) 압출시의 과도한 온도 상승을 피하고 적정한 압출 온도, 압출 속도 및 dies 설계, 예를들면 Grain loss 를 발생하는 7N01합금에서는 Billet,

가열이 510~560C 에서 전수 발생, 500~510C 에서는 일부 발생, 485~500C 에서는 대부분 발생하지 않는다. 그렇지만 실제는 압출기 의 용량에

따라서 Billet 온도가 낮아도 압출이 곤란함으로 생산성은 나빠진다. Billet 길이를 짧게하면 container 마찰을 작게 하는데 500C 이하에서는 압출 속도를 낮게 한다.

 

 

10. Die mark  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

die 의 흠집 또는 bearing 면 흠집이 압출 방향에 평행으로 긁힌 것.

 

특징

흠집에 의한 경우는 압출재 표면보다 움푹 드러간 것이 많고 육안으로 명확히 보인다.

 

대책

1) die 의 점검

2) 압출재 표면의 점검에 의한 조기 발견

3) die 에 이물 부착의 방지와 청정

4) bearing 면의 균일한 사상과 취급 주의

 

 

11. Blister (Blow Hole)  (발생요인 공정)  >  주조공정 / 압출공정 / 열처리 공정

정의

billet 내부의 gas 또는 압출 과정에 말려 들어간 공기가 압출시 또는 그 후의 열처리에 의해 팽창하고 표면이 부푼 것,

 

특징

압출 방향에 선상으로 길게 발생하는 경우가 많고 육안으로 잘 보인다.

 

발생원인

1) 압출 과정에 metal flow 의 내부로 공기를 말고 드러감,

2) billet 내부의 균열이나 함유된 gas

3) billet 가열중에 흡수된 gas

4) 열처리시의 분위기 (vertical type f' ce 의 경우라면 Water Tank로 부터의 수증기,기름,오물등의 흡착)

 

대책

1) 압출기의 pressure check

2) container 내의 cleaning 또는 liner 의 형상 불량 수정

3) disard(butt) shearing를 잘하여야 한다.

4) billet의 crack 이나 산화물계 불순물이 없는 것을 사용

5) billet를 과열하지 말 것.

6) 용탕의 충분한 탈 gas 처리

7) up-set speed를 느리게 한다.

8) 열처리의 분위기 control 로 수증기가 들어가지 않도록 잘하여야 한다.

9) discard(buff) 를 많이한다.

10) dummy block 과 die 에 도포한 윤활제의 양을 작게한다. (Oil이 말려 들어감)

 

 

12. Piping(Annuar defeet)  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

Billet의 표면츨, Container 내 부착 오물 또는 윤활제등이 압출 후반부에 있어서 압출재 내부로 유입된 것.

 

특징

내부 결함이기 때문에 Etching 후 , 단면을 관찰하면 명확하다.

말려 들어간 압출재의 단면 형상에 따라서 다르지만 환상 및 중심부에

생기는 것이 많고, Pipe 상에 비어있는 구멍이 있는 경우가 있다.

 

발생원인

압출 후반부에 있어서 Billet 중앙부의 우선 유출부에 Billet 표면층이 유입된것

 

대책

1) Discard(butt)량을 많이한다

2) Dummy 의 온도를 낮춘다

3) Dummy 의 과도한 윤활을 피한다.

 

 

13. permeation(말려 들어감)  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

billet의 표면층, container내 부착 오물 또는 윤활제등이 압출시 있어서 압출재 내부나 표면에 나타나는 것.

 

특징

압출재 내부에 나타나는 것은 etching후 단면 관찰하면 명확한다.

압출재 표면에 나타나는 것은 압출중에도 하얗고 흐리게 보이는 경우가 있다.

 

발생원인

billet의 표면층 또는 container 내벽의 이물이 말려 들어가 압출재의 표면으로 나타난다.

dies의 설계에서 압출재 구멍 위치가 외접원에 가까이 있기 때문이다.

 

대책

1) dies 설계에서는 가능한 압출재 구멍 위치를 dies 중심쪽으로 한다.

2) 중공 압출재에서는 dies port 위치의 외접원을 작게 한다.

3) discard(butt) 량을 많이 한다.

4) container 내벽이나 고정 dummy 의 이물을 제거한다.

5) dummy 의 온도를 낮추고, 과도한 윤활을 피한다.

6) container 와 billet의 온도차를 크게 한다.

 

 

14. Longitudinal Weld Line[용착선(I)] (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

중공 dies를 사용하여 압출했을 때 dies 내에서 압출 방향으로 흐르는 금속 흐름의 합류되는 부분이 압출 방향에

흐르는 금속 흐름의 합류되는 부분이 압출 방향에 평행한 근상 (힘줄 모양) 또는 선상으로 나타난다.

 

특징

깊이는 두께의 포면에서 안쪽면으로 관통하고 있다. Etching 이나 양극 산화 처리에 의해 명확해 진다.

육안으로는 structural streak 와 유사하지만 합류되는 부분의 [근상 모양] 은 dies 구조를 참조하면 구분된다.

 

발생원인

1) 압출할 때 dies내에 있어서의 금속흐름의 용착부와 기타의 부분과 의 조직의 차

2) 압출할 때 dies내 용착부에 알루미늄 공급량이 부족하기 때문

 

대책

1) 중공 dies의 bridge 구조, 용착실의 설계 변경, 여를들면 entry port의 면적과 압출재의 면적비 또는 용착 합류부의 길이에 유의한다.

2) 압출 온도와 압출 속도의 balance 에 유의한다.

3) 용착부의 윤활제나 이물질의 혼입을 방지한다.

 

 

15. Stretcher Strain Mark (발생요인 공정)  >  압출공정 / 사상공정

의정

압출 후에 교정할 때 인장량의 과다 또는 압출재의 냉각이 불충분하기 때문에 압출재 표면에 발생한 모양

 

특징

교정할 때 인장 방향에 대해서 어떤 각도를 가진 평행 또는 교차된 모양으로 나타난다.

A&-Zn-Mg 계 합금 또는 고 Mg계 합금에 발생하기 쉽다.

 

발생원인

인장 응력에 의해 압출재 표면의 일부 또는 전체에 미끄러짐 변형

 

대책

1) 교정할 때 인장량을 적게 한다.

2) 압출 후 충분한 냉각을 해가지고 교정한다.

 

 

16. Mave(물결 모양) (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출재의 포면이 압출 방향으로 파도처럼 된 것.

 

특징

파도치기는 폭이 좁고 두께가 얇은 판상 형재의 표면에 발생하기 쉽다.

 

발생원인

dies에서 유출하는 압출재의 금속 흐름,온도 분포 또는 냉각등이 불균일 한 경우에 발생하기 쉽다.

 

대책

1) press 축을 dies, container 에 일치 시킨다.

2) bearing 길이의 수정

3) 적정한 billet의 taper heat나 압출 속도

 

 

17. Twist(비틀림) (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출할 때 압출재 단면에 있어서의 부분 유출 속도차이 원인으로 생기는 압출 방향의 비틀림

 

특징

압출재의 단면 형상이 축과 맞지 않을 경우 형재에 발생하기 쉽다.

Solid 및 중공의 어는 것인가의 dies에도 발생한다. 압출 과정의 초기 또는 후기의 어는 것인가에 발생하는 경우도 있다.

 

발생원인

dies내에서의 금속 흐름의 불균일

 

대책

1) bearing 길이의 적정화

2) 중공 dies에서 porthole 및 bridge 구조의 적정화

3) 많은 Hole의 압출 dies에서는 구멍의 위치와 구멍수를 적정하게 한다.

 

 

18. Chatter Mark (떨림) (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출 방향에 직각으로 가늘게 pitch ( 일정 시간내에 되풀이하는 회수, 속도 ) 직선상에 발생한 요철

 

특징

pitch 는 0.1~10mm 정도로 변동하는 것도 있어 육안 또는 촉각으로 판별된다,

압출재의 두께가 얇은 경우 또는 경질의 순알루미늄에 발생하기 쉽다.

 

발생원인

dies내에서의 금속 흐름의 불균일

 

대책

1) 압출재 단며너 형상에 조화된 bearing 길이의 적정화

2) 압출 속도가 너무 늦지 않도록 적정한 압출 온도 또는 압출 속도

 

 

19. Scratch (I) (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출재와 공구 또는 압출재끼리 접촉해서 생긴 상처

 

특징

압출 뱡향으로 평행한 직선상의 연속 또는 반연속으로 골이 파진 상처

 

대책

1) 압출재와 공구에 원인이 접촉 상처는 적정한 dies 설계, 예를들면 backer, bolster 의 틈을 수정한다.

2) 압출재끼리에 원인이 접촉 상처는 table 에 cannister 또는 carbon separator 를 사용한다.

 

 

20. Chatter Mark (떨림) (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

bearing 출구에 발생한 알루미늄 분 (가루) 이 압출재 표면에 부착되어 압입된 것.

 

특징

표면 처리할 때 알루미늄 분상에 피막이 형성되지 않는다.

 

발생원인

dies bearing 출구 부분에 발생한 알루미늄 분(가루) 이 압출재에 부착될떄 Initial table, roller 등으로 압출재중에 묻어 들어갈 때

 

대책

1)제품의 평면부가 Initial tabel , roller 등으로 들어가지 않도록 dies lay out 이 아래면으로 되는 것은 피해야 한다.

2) bearing 면 출구 부분을 조정한다.

3) bearing 길이를 짧게 한다.

 

 

21. Stop Mark , Snap Mark (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출중 또는 압출 정지시에 생긴 압출 뱡향에 직각인 선상 또는 대상 

 

특징

압출시의 안정된 bearing 면 부착물이 순간적으로 분리되어 부착하여 모양이 된다. 압출의 정지시에 나타나는것을 Stop mark,

압출중에 나타나는 것 을 snap mark 라 한다. Snap mark 에는 압출시에 소리를 낼 때도 있다.

 

발생원인

압출중에 돌발적인 정지 또는 순간적인 dies 뒤틀림 (휨) 의 회복

 

대책

1) 압출형의 back up 을 강화한다. 예를들면 backer를 두껍게 하고 backer의 금형 접촉 부위를 연마한다.

2) 압출 속도의 적정한 제어

3) 공구사이에 적정한 윤활

4) 탄성 변형을 느낄 수 있는 적정한 dies의 설계등으로 경감한다.

 

 

22. Water Stain Oil Stain (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

압출시의 이형제 (윤활제) 또는 압출재의 냉각수나 절삭유등의 잔류

 

특징

원형으로 나타나는 경우가 많고 , 발생은 압출시 및 교정후의 시효처리에도 생긴다. 고Mg계 합금에 발생하기 쉽다. Etching에 의해 없어지는 경우 도 있다.

Water Stain 은 엷은 회색으로 보일 때가 많다, Oil Stain 은 다갈색으로 보일 때가 많다.

 

발생원인 및 대책

1) 절삭유의 불완전 증발에 의한 나머지의 존재

2) 절삭유의 수분 과다

3) 절삭유의 부착량의 과다

4) 기계유등의 고점도 기름의 부착

 

 

23. Camber  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

넓은 폭의 압출재 형상에 있어서 올챙이 배처럼 볼록 튀어나온 변형

 

특징

두께가 얇고 폭이 넓은 상.하 비대칭인 형상에 발생하기 쉽다.

 

발생원인

압출시 meral flow의 balance 및 압출후의 작업 조건에 의해 발생

 

대책

1) 인장 교정에 의해 발생하는 경우가 많다.

2) billet의 균일 가열

3) bearing 각도를 조정한다.

4) 사전에 변형을 예측하여 변형을 보정 한 die orifce(die구멍) 형상도 있다.

5) flow guide 형상에 의해 metal flow의 balance 조정

6) container 벽 과의 마찰 저항이 큰 압출재 양 끝부분의 flow guide 개구 를 크게 하면 metal 의 유입을 용이하게 한다.

7) 압출재의 형성과 단면적에 의해 냉각 조건(풍량, Fan수) 의 조정

8) puller 및 stretcher 등의 조정

 

 

24. Pitting Streak  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

billet 품질에 기인하는 것으로 압출재의 표면 처리후 외관에  부분적인 부식 거동의 상반에 의해 나타난다.

압출 방향으로 평행하게 띠모양으로 발생

 

특징

etching 이나 양극 산화 처리에 의해 명확해 지고, 하얗고 흐릿한 부분표면에는 재결정 입계 및 입내에 무수히 많은 pit가 관찰된다.

외접원이 큰 압출부의 외접부, 두께 변화부 및 용착부등에 발생하기 쉽다.

 

발생원인

탈 gas 처리의 불충분 및 균질화 처리시의 수소 침입에 의해 billet내부 품질이 떨어져 발생

 

대책

1) 탈 gas 처리를 강화한다.

2) 균질화 처리시 분위기 control 에 주의한다.

3) 압출재의 외접원을 작게 한다.

4) 용착선을 압출재 형상의 corner 부위에 위치시킨다.

 

 

25.Irregilar Color (발색)  (발생요인 공정)  >  압출공정

정의

자연 발색 합금 압출재 (A&-4%Si 합금) 에 있어서 양극 산화 처리후에 나타나는 불균일한 색깔

 

특징

압출재의 폭 방향에 양쪽 끝 부분과 중앙 부분에 색깔의 차이를 나타냄

 

발생원인

압출재의 가공 이력(주로 meatal flow)의 차이

 

대책

위의 그림처럼 porthole 의 위치에 조합 시켜 dies를 사용한다.

 

 

26. Rinse Water Corrosion  (발생요인 공정)  >  주조공정 / 표면처리공정

정의

billet에 함유된 분순물이 원인되어 발생된 반점상의 부식으로 눈 의 결정과 유사하다. 때로는 나타나는 모양에 뱡향성이 있다.

 

특징

압출한 상태로는 판변할 수 없다. 표면 처리시에 황산을 사용한 중화처리 공정후에 확인된다.

 

발생원인

압출재에 함유된 미량 Zn 또는 갈륨(Ga)이 중화 처리 공정후의 수세 욕조 내에 용존하는 So 1/4 이온 및 Ci-이온이 반응하여 발생

 

대책

1) Zn, Ga의 함유량을 작게 한다.

2)  표면 처리에서 황산 중화 처리를 하는 경우에는 수세후에 용존하는 황산 이온의 농도 관리를 한다.

 

 

27. Spangle defect  (발생요인 공정)  >  주조공정 / 표면처리공정

정의

가성 etching 후 압출재 표면에 빛나는 결정립이 산재해 나타나는 배 표피의 반점과 같은 모양

 

특징

압출재의 결정립경이 큰만큼 두드러진다.

 

발생원인

가성 처리액 중에 용해한 Zn에 의해 결정 입자 사이의 etching 얼룩

 

대책

1) billet의 Zn 함유량을 낮게할 것.

2) 결정 입경이 조대화 하지 않도록 압출 온도를 낮출 것.

3) etching 액중의 Zn 농도를 3ppm 이하로 할 것.

4)etching 액에 황산 이온을 첨가한다.