2015년 서울시 7급 기계공작법 A책형 기출문제 풀이
2015 7급 서울시 기계공작법 A책형
일반적인 절삭공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 공구경사각()이 크면 절삭력이 감소한다.
오답입니다 경사각이 크면 전단각이 커지고 전단면적이 줄어 절삭력이 감소합니다.
② 공구경사각()이 크면 연속형 칩이 발생하기 쉬워진다.
오답입니다 경사각이 크면 칩이 완만하게 흘러 연속형 칩이 되기 쉽습니다.
③ 절삭 속도가 빠르면 연속형 칩이 발생하기 쉬워진다.
오답입니다 절삭속도가 빠르면 전단이 원활해져 연속형 칩이 잘 생깁니다.
④ 균열형 칩은 절삭깊이가 작거나 경사각이 클 때 발생한다.
정답입니다 균열형 칩은 절삭깊이가 크거나 경사각이 작을 때 취성재료에서 생깁니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 균열형 칩은 절삭깊이가 작거나 경사각이 클 때 발생한다.
균열형(불연속형) 칩은 주철처럼 취성이 큰 재료를 절삭할 때 전단면에서 균열이 생기며 칩이 조각으로 떨어져 나가는 형태입니다. 절삭깊이가 크고 경사각이 작아 전단변형이 심할수록, 그리고 절삭속도가 느릴수록 잘 나타납니다. 따라서 "절삭깊이가 작거나 경사각이 클 때"라고 한 ④의 설명은 조건이 반대로 되어 있습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 칩의형태 # 공구경사각 # 균열형칩 # 연속형칩 # 절삭력
압연 작업에서 압하력을 줄이기 위한 방법으로 가장 옳지 않은 것은?
① 압연 방향으로 장력을 가한다.
오답입니다 앞뒤 장력은 소재의 항복응력을 낮춰 압하력을 줄여 줍니다.
② 마찰력을 크게 한다.
정답입니다 마찰이 커지면 마찰구릉이 높아져 압하력이 오히려 커집니다.
③ 반경이 작은 롤을 사용한다.
오답입니다 롤 반경이 작으면 접촉호 길이가 짧아져 압하력이 줄어듭니다.
④ 압하율을 작게 한다.
오답입니다 압하율을 줄이면 접촉호 길이가 짧아져 압하력이 줄어듭니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 마찰력을 크게 한다.
압연 압하력은 F = L·w· 로 접촉호 길이 L = √(RΔh)와 평균 유동응력에 비례합니다. 롤 반경 R을 줄이거나 압하량 Δh를 줄이면 L이 짧아져 압하력이 감소하고, 앞뒤로 장력을 걸면 소재의 유동응력이 낮아져 역시 압하력이 줄어듭니다. 반면 마찰계수가 커지면 접촉면의 마찰구릉(friction hill)이 높아져 압하력이 증가하므로 압하력을 줄이는 방법이 될 수 없습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 소성가공 # 압연 # 압하력 # 접촉호길이 # 마찰구릉 # 장력
다음 중 단조공정에서 발생하는 플래시(flash)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 자유단조공정에서 발생한다.
오답입니다 플래시는 금형 공동에 소재를 가두는 형단조(impression-die forging)에서 생깁니다.
② 플래시가 생기지 않도록 재료의 양을 조절하는 것이 좋다.
오답입니다 재료를 약간 넘치게 넣어 플래시를 일부러 만드는 것이 정상입니다.
③ 금속유동이 저항을 받아 재료가 금형공동 내에 남아있도록 해준다.
정답입니다 얇은 플래시 랜드가 유동저항이 되어 공동을 완전히 채우게 합니다.
④ 플래시가 발생하면 공작물에 가해지는 압력이 낮아진다.
오답입니다 플래시가 굳으면 유동저항이 커져 단조압력이 크게 올라갑니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 금속유동이 저항을 받아 재료가 금형공동 내에 남아있도록 해준다.
플래시는 형단조(impression-die forging)에서 금형 분할면의 좁은 틈(플래시 랜드)으로 소재가 빠져나가 생기는 얇은 여분입니다. 이 틈이 좁고 온도가 빨리 떨어져 큰 유동저항을 만들기 때문에 남은 소재가 밖으로 새지 못하고 금형공동 구석까지 채워지게 됩니다. 따라서 플래시는 없애야 할 결함이 아니라 완전 충전을 위해 재료를 약간 과잉으로 넣어 의도적으로 만드는 것이며, 이때 단조하중은 오히려 커집니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 소성가공 # 단조 # 플래시 # 밀폐형단조 # 금형공동 # 단조하중
용접의 종류 중 아래의 설명에 해당하는 것은?
용제가 채워진 관 모양의 소모성 용접봉을 사용하는 아크 용접법이며, 보호 가스는 용제가 타서 생긴 가스이다. 부족한 보호 가스는 이산화탄소, 아르곤 등을 추가 공급할 수 있다. 이 용접은 주로 반자동용접에 많이 사용되며 두꺼운 철판이나 스테인리스강 용접에 사용된다. 높은 용착효율을 얻을 수 있고, 용접부의 모양이 균일하고 미려한 점이 장점이나 장비비가 비싼 점과 유해 가스가 많이 발생하는 것이 단점이다. |
① 탄소 아크용접
오답입니다 탄소 아크용접은 탄소봉을 전극으로 쓰는 비소모식 초기 아크용접법입니다.
② 플럭스 코어드 아크용접
정답입니다 용제를 속에 채운 관 모양 소모성 와이어를 쓰는 반자동 아크용접법입니다.
③ 서브머지드 아크용접
오답입니다 서브머지드 아크용접은 입상 용제를 덮어 아크를 잠기게 하는 자동용접입니다.
④ 스터드 아크용접
오답입니다 스터드 아크용접은 볼트·핀을 모재에 순간 아크로 붙이는 용접법입니다.
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정답 ② 플럭스 코어드 아크용접
플럭스 코어드 아크용접(FCAW)은 관(튜브) 모양 와이어 속에 용제를 채운 소모성 전극을 쓰며, 용제가 타면서 생긴 가스가 용융지를 보호하고 필요하면 CO₂나 아르곤을 추가로 공급합니다. 용착효율이 높고 비드가 균일해 후판이나 스테인리스강 반자동 용접에 널리 쓰이지만 장비비가 비싸고 흄과 유해가스가 많이 발생합니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 용접 # 플럭스코어드아크용접 # FCAW # 소모성전극 # 보호가스 # 용착효율
열 팽창 계수가 작아서 정밀과학기구나 카메라, 광학용으로 사용되는 철(Fe)과 니켈(Ni)의 합금은?
① 인코넬(inconel)
오답입니다 인코넬은 Ni-Cr-Fe계 내열·내식 합금으로 고온 부품에 쓰입니다.
② 인바(invar)
정답입니다 Fe에 Ni 36%를 넣은 합금으로 열팽창계수가 거의 0에 가깝습니다.
③ 플러린(fullerenes)
오답입니다 플러린은 C₆₀ 같은 축구공 모양의 탄소 동소체로 합금이 아닙니다.
④ 아몰퍼스 합금(amorphous alloys)
오답입니다 아몰퍼스 합금은 급랭으로 결정을 만들지 않은 비정질 금속입니다.
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정답 ② 인바(invar)
인바(invar)는 철에 니켈을 약 36% 넣은 합금으로, 상온 부근에서 열팽창계수가 보통 강의 1/10 수준으로 극히 작습니다. 온도가 변해도 치수가 거의 바뀌지 않으므로 정밀 측정기, 시계 진자, 카메라와 광학기기의 부품, 바이메탈의 저팽창 쪽 재료로 쓰입니다. 니켈 함량은 인바와 같이 두고 크롬을 약 12% 첨가해 온도가 변해도 탄성계수가 거의 일정하도록 만든 것이 엘린바입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계재료 # 인바 # 니켈합금 # 열팽창계수 # 엘린바 # 정밀기기
다음 압연공정에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 압연롤의 캠버(camber) 값은 클수록 유리하다.
정답입니다 캠버는 롤 휨을 상쇄할 적정값이 있으며 과하면 판 중앙이 얇아집니다.
② 마찰력을 이용하여 압연공정을 수행한다.
오답입니다 롤과 소재 사이의 마찰력이 소재를 물고 들어가는 힘이 됩니다.
③ 링압연(ring rolling)은 대형 링 제작에 적합하다.
오답입니다 링압연은 이음매 없는 대형 링을 만드는 대표적인 공정입니다.
④ 압연 롤러의 직경이 작을수록 압하력이 줄어든다.
오답입니다 롤 직경이 작으면 접촉호 길이가 짧아져 압하력이 줄어듭니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 압연롤의 캠버(camber) 값은 클수록 유리하다.
압연롤은 압하력을 받으면 중앙부가 볼록하게 휘어 판의 가운데가 두꺼워지므로, 롤 중앙의 지름을 미리 조금 크게 깎아 이를 보상하는데 이것이 캠버입니다. 캠버는 특정 하중 조건에 맞춘 적정값이 있어서 값이 지나치게 크면 판 중앙이 오히려 얇아지고 가장자리가 물결지는 결함이 생깁니다. 따라서 클수록 유리하다는 ①은 옳지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 압연 # 캠버 # 롤휨 # 압하력 # 링압연
연삭숫돌 결합제 중 여러 종류의 열경화성 수지로 만들어지며, 높은 강도를 가지고 있고, 거친 연삭이나 절단공정에 사용되는 연삭숫돌의 결합제로 옳은 것은?
① 비트리파이드(vitrified) 결합제
오답입니다 비트리파이드는 점토·장석을 소결한 도자기질 결합제로 가장 널리 쓰입니다.
② 금속 결합제
오답입니다 금속 결합제는 다이아몬드·CBN 숫돌에 쓰는 소결 금속 결합제입니다.
③ 실리케이트(silicate) 결합제
오답입니다 실리케이트는 규산나트륨 결합제로 결합력이 약해 연삭열을 줄일 때 씁니다.
④ 레지노이드(resinoid) 결합제
정답입니다 열경화성 수지로 만들며 강도가 커 절단이나 거친 연삭에 씁니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 레지노이드(resinoid) 결합제
레지노이드(resinoid, B) 결합제는 페놀수지 같은 열경화성 수지로 입자를 굳힌 것으로, 강도와 탄성이 커서 얇은 절단숫돌이나 고속 거친 연삭용 숫돌에 쓰입니다. 비트리파이드(V)는 도자기질, 실리케이트(S)는 규산나트륨, 금속(M)은 다이아몬드·CBN용 결합제로 성질과 용도가 다릅니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 연삭가공 # 연삭숫돌 # 결합제 # 레지노이드 # 비트리파이드 # 절단숫돌
다음 중 연마공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 호닝(honing)은 연마입자들이 부착된 원주 상에 하나 또는 여러 개의 막대형 숫돌을 이용한다.
오답입니다 호닝은 혼(hone)의 원주에 붙인 막대형 숫돌로 구멍 내면을 다듬습니다.
② 래핑(lapping)은 공작물과 래핑공구 사이에 매우 작은 연마입자들이 섞여 있는 용액이 사용된다.
오답입니다 래핑은 랩과 공작물 사이에 랩제를 섞은 액을 넣고 문질러 다듬습니다.
③ 슈퍼피니싱(super finishing)은 왕복 운동하면서 공작물 표면에 압력을 가하는 막대형 숫돌이 사용된다.
오답입니다 슈퍼피니싱은 막대형 숫돌을 가볍게 눌러 진동·왕복시키며 다듬습니다.
④ 폴리싱(polishing)은 고속으로 회전하는 연삭숫돌에 의해 공작물의 표면을 연마한다.
정답입니다 폴리싱은 숫돌이 아니라 천·가죽 버프에 미세 연마재를 발라 광택을 냅니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 폴리싱(polishing)은 고속으로 회전하는 연삭숫돌에 의해 공작물의 표면을 연마한다.
폴리싱은 천·가죽·펠트 등으로 만든 유연한 버프나 벨트 표면에 미세한 연마입자를 도포해 고속으로 회전시키면서 공작물 표면의 미세한 흠집을 없애고 광택을 내는 공정입니다. 결합제로 굳힌 연삭숫돌을 쓰는 연삭과 달리 치수 정밀도보다 표면 외관을 얻는 것이 목적입니다. 따라서 연삭숫돌로 연마한다고 한 ④가 옳지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 연삭가공 # 폴리싱 # 호닝 # 래핑 # 슈퍼피니싱 # 표면다듬질
주조공정의 탕구계(gating system)에서 라이저(riser)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 응고가 빨리 일어난 부분에 위치한다.
정답입니다 라이저는 가장 늦게 응고하는 두꺼운 부분 곁에 두어야 합니다.
② 수축으로 인한 부족 쇳물을 보충한다.
오답입니다 응고수축으로 모자란 용탕을 중력으로 밀어 넣어 보충합니다.
③ 용탕 내 기포나 불순물을 제거한다.
오답입니다 가스와 슬래그가 떠올라 모이므로 주물 본체가 깨끗해집니다.
④ 쇳물의 압력을 증가시키는 역할을 한다.
오답입니다 용탕 기둥의 높이만큼 정압이 걸려 압탕 효과를 냅니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 응고가 빨리 일어난 부분에 위치한다.
라이저(압탕)는 응고수축으로 생기는 수축공을 막기 위해 부족한 용탕을 계속 보충해 주는 여분의 용탕 저장부입니다. 제 역할을 하려면 주물보다 늦게 굳어야 하므로 두께가 두꺼워 마지막에 응고하는 부분(핫스폿) 가까이에 두고 크기도 크게 잡습니다. 응고가 빨리 일어나는 부분에 두면 라이저가 먼저 굳어 용탕 보급이 끊기므로 ①의 설명은 옳지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 주조 # 탕구계 # 라이저 # 수축공 # 응고순서 # 압탕
다음 중 딥 드로잉(deep drawing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 평평한 금속 판재를 원통형이나 각통형 제품으로 가공하기 위해 펀치로 소재를 다이공동부로 밀어 넣는 가공을 말한다.
오답입니다 펀치로 판재를 다이 공동부에 밀어 넣어 용기를 만드는 공정이 맞습니다.
② 드로 비드(draw bead)는 다이공동부 내의 소재 유동을 조절할 수 있으며, 각통이나 비축대칭 제품의 가공에 필수적이다.
오답입니다 드로 비드는 소재 유입량을 조절해 비축대칭 성형에 꼭 필요합니다.
③ 딥 드로잉에서 펀치와 소재 간의 마찰이 크면 가공성이 줄어들어 펀치를 윤활해주는 것이 필수적이다.
정답입니다 펀치면 마찰은 오히려 유리하므로 윤활은 다이·홀더 쪽에 해야 합니다.
④ 다이공동부에 들어가는 판재의 두께가 펀치와 다이간의 간극보다 크면, 두께가 감소하게 되는데 이를 아이어닝(ironing)이라 한다.
오답입니다 간극보다 두꺼운 판재가 벽을 지나며 얇아지는 것이 아이어닝입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 딥 드로잉에서 펀치와 소재 간의 마찰이 크면 가공성이 줄어들어 펀치를 윤활해주는 것이 필수적이다.
딥 드로잉에서 마찰은 위치마다 역할이 다릅니다. 다이 어깨와 블랭크 홀더 쪽 마찰은 소재 유입을 방해해 벽면 인장응력을 키우므로 줄여야 하지만, 펀치와 소재 사이의 마찰은 펀치가 판재를 붙잡아 하중을 벽 전체로 나누어 전달하게 하므로 오히려 벽면 두께 감소와 파단을 막아 줍니다. 따라서 펀치를 윤활하는 것이 필수라고 한 ③은 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 소성가공 # 딥드로잉 # 드로비드 # 아이어닝 # 블랭크홀더 # 마찰
다음 중 CNC선반에서 사용되는 G코드와 M코드에 대하여 의미와 기능이 옳지 않은 것은?
① G02 - 원호보간 - 시계방향 원호절삭
오답입니다 G02는 시계방향 원호보간으로 정의가 맞습니다.
② M03 - 주축 정회전 - 주축의 정회전(시계방향) 기동
오답입니다 M03은 주축 정회전(시계방향) 기동으로 맞습니다.
③ M12 - 공구대 정회전 - 공구대를 정회전시키는 기능
정답입니다 M12는 공구대 회전 기능이 아니며 표준에 없는 예비 코드입니다.
④ G01 - 직선보간 - 절삭이송에 의한 직선절삭
오답입니다 G01은 지령한 이송속도로 직선을 절삭하는 직선보간입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ M12 - 공구대 정회전 - 공구대를 정회전시키는 기능
G코드 중 G00은 급속위치결정, G01은 직선보간, G02·G03은 각각 시계·반시계 원호보간이고, M코드 중 M03·M04는 주축 정회전·역회전, M05는 주축 정지, M08·M09는 절삭유 on/off입니다. CNC 선반에서 공구 선택과 공구대(터릿) 인덱싱은 T기능(예: T0101)으로 지령하고 M06에 의한 공구교환은 머시닝센터에서 쓰며, M12를 "공구대 정회전"으로 규정한 표준 기능은 없습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # CNC # G코드 # M코드 # 원호보간 # 직선보간 # 주축회전
반도체 제작공정에서 패턴(pattern) 가공을 위하여 주로 사용되고 있으며, 박막이나 모재의 특정 부분을 화학적으로 제거하는 방법은?
① 스퍼터링(sputtering)
오답입니다 스퍼터링은 이온 충돌로 떼어낸 원자를 쌓는 물리증착(PVD) 박막공정입니다.
② 화학증착법(chemical vapor deposition)
오답입니다 화학증착법은 반응가스를 분해해 박막을 입히는 성막공정입니다.
③ 래핑(lapping)
오답입니다 래핑은 랩제로 표면을 문질러 다듬는 기계적 정밀다듬질입니다.
④ 식각(etching)
정답입니다 감광막으로 가린 뒤 노출된 부분만 화학적으로 녹여 패턴을 만듭니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 식각(etching)
반도체 패턴 형성은 감광막을 도포하고 노광·현상으로 마스크 패턴을 옮긴 뒤, 보호되지 않은 부분의 박막이나 모재를 선택적으로 제거하는 식각(etching)으로 완성됩니다. 식각액을 쓰는 습식식각과 플라스마를 쓰는 건식식각으로 나뉩니다. 스퍼터링과 화학증착법은 재료를 쌓는 성막공정이라 제거공정과 방향이 반대입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 특수가공 # 식각 # 반도체공정 # 포토리소그래피 # 화학증착법 # 스퍼터링
공칭응력(engineering stress)을 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, =시편에 가해지는 힘, =원형단면 시편의 변형 전 단면적, =원형단면 시편의 변형 후 단면적, =시편의 변형 전 표점거리, =시편의 변형 후 표점거리를 나타낸다.)
① /
오답입니다 힘을 현재 표점거리로 나눈 값으로 응력의 차원이 아닙니다.
② /
오답입니다 힘을 처음 표점거리로 나눈 값이라 역시 응력이 아닙니다.
③ /
오답입니다 변형 후 실제 단면적으로 나눈 것은 진응력의 정의입니다.
④ /
정답입니다 공칭응력은 하중을 변형 전 원래 단면적으로 나눈 값입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ F/A₀
공칭응력(engineering stress)은 시험 중 실제 단면적 변화를 무시하고 하중을 시편의 변형 전 원단면적으로 나눈 값이므로 σ = F/A₀ 입니다. 이에 대해 그 순간의 실제 단면적으로 나눈 = F/A 는 진응력이며, 항상 진응력이 공칭응력보다 큽니다. 힘을 길이로 나눈 ①·②는 응력의 차원조차 되지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 기계재료 # 공칭응력 # 진응력 # 인장시험 # 단면적 # 응력변형률선도
개별적인 유리 제품을 가공하는 데 적용되는 공정과 그것에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 블로잉(blowing) - 병이나 플라스크와 같이 비어있는 얇은 벽 제품을 만드는 데 이용되며, 공동부에 공기를 불어 넣어 가열된 유리 덩어리를 확장시켜 벽면에 밀착시킨다.
오답입니다 블로잉은 공기를 불어 넣어 속이 빈 얇은 벽 제품을 만듭니다.
② 프레싱(pressing) - 용융 유리를 주형에 넣고 플런저로 압축하여 원하는 모양으로 성형하며, 블로잉에 의한 것보다 치수 정확도가 높다.
오답입니다 프레싱은 플런저로 눌러 성형하므로 치수 정확도가 높습니다.
③ 새깅(sagging) - 용융 유리를 금형 위에 얹고, 지속적으로 열을 가하여 압력차와 진공을 이용하여 성형하는 일련의 공정을 말한다.
정답입니다 새깅은 압력차가 아니라 중력으로 판유리를 늘어뜨려 성형합니다.
④ 원심주조(centrifugal casting) - 유리 산업에서 스피닝이라고 알려졌으며, 원심력에 의해 용융 유리가 주형 벽으로 밀려나고 응고되는 방식이다.
오답입니다 유리 산업의 스피닝은 원심력으로 용탕을 주형 벽에 밀착시킵니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 새깅(sagging) - 용융 유리를 금형 위에 얹고, 지속적으로 열을 가하여 압력차와 진공을 이용하여 성형하는 일련의 공정을 말한다.
새깅(sagging)은 가열해 연화시킨 판유리를 금형 위에 얹어 두면 유리가 자체 무게 때문에 서서히 늘어지면서 금형 모양을 따라가는 성형법으로, 자동차 유리나 접시·렌즈 같은 곡면 제품에 쓰입니다. 압력차나 진공을 이용하는 것은 진공성형·블로잉 계열이며 새깅의 원리가 아니므로 ③의 설명이 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 소성가공 # 유리성형 # 새깅 # 블로잉 # 프레싱 # 원심주조
다음 주조방법 중 주형을 재사용하는 공정은?
① 다이캐스팅(die casting)
정답입니다 금속 금형을 쓰는 영구주형법이라 같은 형으로 반복 주조합니다.
② 인베스트먼트 주조(investment casting)
오답입니다 인베스트먼트 주조는 세라믹 주형을 깨뜨려 제품을 꺼냅니다.
③ 석고주형 주조
오답입니다 석고주형 주조는 굳힌 석고형을 부수어야 제품을 꺼낼 수 있습니다.
④ 사형 주조
오답입니다 사형 주조는 주물사를 무너뜨려 꺼내므로 주형이 1회용입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 다이캐스팅(die casting)
주형을 반복해서 쓰는 방법을 영구주형 주조라 하며 다이캐스팅, 금형(중력)주조, 저압주조, 원심주조 등이 여기에 속합니다. 다이캐스팅은 강제 금형에 용융금속을 고압으로 밀어 넣어 만드는 공정이라 한 벌의 금형으로 수만 개를 뽑을 수 있습니다. 사형·석고주형·인베스트먼트 주조는 주형을 부수어 제품을 꺼내는 소모성 주형법입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 주조 # 다이캐스팅 # 영구주형 # 소모성주형 # 인베스트먼트주조 # 사형주조
특수가공법 중 방전가공과 전해가공에 사용되는 가공액의 설명으로 옳은 것은?
① 모두 전기의 도체이다.
오답입니다 방전가공액이 도체이면 절연이 깨져 방전이 일어나지 않습니다.
② 모두 전기의 부도체이다.
오답입니다 전해가공액은 전류를 흘려야 하므로 부도체일 수 없습니다.
③ 방전 가공액은 전기의 부도체, 전해 가공액은 전기의 도체이다.
정답입니다 방전은 절연액, 전해는 전해질 수용액을 씁니다.
④ 방전 가공액은 전기의 도체, 전해 가공액은 전기의 부도체이다.
오답입니다 두 가공액의 성질을 서로 뒤바꿔 놓은 설명입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 방전 가공액은 전기의 부도체, 전해 가공액은 전기의 도체이다.
방전가공(EDM)은 공구와 공작물 사이 미세 간극의 절연이 순간적으로 깨지면서 생기는 불꽃방전의 열로 재료를 녹여 없애므로, 가공액은 등유나 탈이온수 같은 절연성 부도체를 씁니다. 반면 전해가공(ECM)은 전해액 속에서 공작물을 양극으로 하여 전기화학적으로 용해시키므로 가공액은 NaCl·NaNO₃ 수용액처럼 전기를 잘 통하는 전해질이어야 합니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 특수가공 # 방전가공 # 전해가공 # 가공액 # 절연성 # 전해질
공작물 표면에 마스킹을 하거나 일부만 용해액에 담가서 용해액에 의해 부위별로 선택적 침식이 일어나도록 하여 후판, 박판, 단조품, 압출품 등에 얕은 공동부를 만들어서 설계 요건을 만족시키거나 무게를 감소시키는 가공법은?
① 화학 밀링
정답입니다 마스킹 후 용해액으로 얕은 공동을 파 무게를 줄이는 공정입니다.
② 화학 블랭킹
오답입니다 화학 블랭킹은 얇은 판재를 관통 부식시켜 형상을 오려내는 공정입니다.
③ 전해 가공
오답입니다 전해 가공은 전해액과 전류로 금속을 전기화학적으로 용해시킵니다.
④ 전해 연삭
오답입니다 전해 연삭은 전해작용에 연삭숫돌의 기계적 제거를 겸한 공정입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 화학 밀링
화학 밀링(chemical milling)은 가공하지 않을 부분에 내식성 마스킹을 하고 나머지를 에천트 용해액에 담가 선택적으로 부식시켜 얕은 포켓을 만드는 공정입니다. 항공기 날개 패널처럼 넓은 후판·압출재의 살을 고르게 깎아 무게를 줄일 때 주로 쓰입니다. 반면 화학 블랭킹은 박판을 완전히 관통시켜 형상을 오려내는 것이라 목적이 다릅니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 특수가공 # 화학밀링 # 화학블랭킹 # 마스킹 # 에천트 # 경량화
나사의 제작 시 절삭가공과 비교한 전조가공의 장점으로 옳지 않은 것은?
① 나사산의 연성이 높아진다.
정답입니다 전조는 가공경화를 일으켜 강도·경도가 올라가고 연성은 떨어집니다.
② 표면이 더 매끄럽다.
오답입니다 금형면을 눌러 다듬으므로 절삭보다 표면거칠기가 좋습니다.
③ 압축응력으로 인한 피로에 대해 저항성이 높다.
오답입니다 표면 압축잔류응력이 균열 진전을 막아 피로강도가 올라갑니다.
④ 생산속도가 빠르다.
오답입니다 칩을 내지 않고 한 번에 굴려 성형하므로 생산속도가 빠릅니다.
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정답 ① 나사산의 연성이 높아진다.
나사 전조는 다이 사이에 소재를 굴려 소성변형만으로 나사산을 만드는 공정입니다. 섬유조직(단류선)이 끊기지 않고 나사산을 따라가고 표면에 압축잔류응력이 남아 강도와 피로수명이 높아지며, 칩이 없어 재료 손실이 없고 생산속도가 빠릅니다. 다만 심한 소성변형에 따른 가공경화로 경도가 올라가는 대신 연성은 오히려 낮아지므로 ①은 장점이 될 수 없습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 나사전조 # 가공경화 # 압축잔류응력 # 단류선 # 피로강도
다음 설명에 맞는 열가소성 중합체의 명칭은?
사출성형용 주요 플라스틱으로 경량이며, 플라스틱 중 강도 대 무게비가 높다. 고밀도 폴리에틸렌과 가격, 성능이 매우 유사하나 용융점이 상대적으로 높아 살균 등이 필요한 제품에 적합하다. |
① 아미노수지
오답입니다 아미노수지(요소·멜라민)는 열경화성이라 조건에 맞지 않습니다.
② 폴리프로필렌
정답입니다 밀도 0.90 정도로 가장 가벼운 범용 열가소성 수지입니다.
③ 에폭시
오답입니다 에폭시는 접착·복합재 기지에 쓰는 대표적 열경화성 수지입니다.
④ 폴리우레탄
오답입니다 폴리우레탄은 주로 폼·엘라스토머로 쓰이며 설명과 다릅니다.
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정답 ② 폴리프로필렌
폴리프로필렌(PP)은 밀도가 0.90 g/cm³ 정도로 범용 플라스틱 중 가장 가벼워 강도 대 무게비가 높고 사출성형성이 좋습니다. 가격과 성능이 고밀도 폴리에틸렌과 비슷하지만 융점이 약 165 ℃로 더 높아 끓는 물 소독이나 고온 살균이 필요한 용기·의료용품에 적합합니다. 아미노수지와 에폭시는 열경화성 수지이므로 열가소성 중합체를 묻는 조건에 맞지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계재료 # 열가소성수지 # 폴리프로필렌 # 사출성형 # 고밀도폴리에틸렌 # 융점
구성인선(built-up edge)의 감소 및 억제 방법으로 가장 옳지 않은 것은?
① 절삭 속도의 증가
오답입니다 절삭속도를 임계속도 이상으로 올리면 구성인선이 사라집니다.
② 절삭 깊이의 증가
정답입니다 절삭깊이를 키우면 절삭력과 압력이 커져 구성인선이 더 잘 생깁니다.
③ 경사각의 증가
오답입니다 경사각을 크게 하면 전단각이 커지고 압력이 낮아져 억제됩니다.
④ 공구 반경의 감소
오답입니다 날끝 반경을 작게 해 예리하게 하면 응착이 줄어듭니다.
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정답 ② 절삭 깊이의 증가
구성인선은 칩의 일부가 공구 경사면에 높은 압력과 온도로 압착·응착되어 날 끝에 쌓이는 현상입니다. 억제하려면 절삭속도를 임계속도 이상으로 높이고, 경사각을 크게 하며, 절삭깊이를 작게 하고, 날 끝을 예리하게 하며, 절삭유로 마찰과 응착을 줄여야 합니다. 절삭깊이를 늘리면 절삭력과 접촉압력이 함께 커져 구성인선이 오히려 성장하므로 ②는 억제 방법이 아닙니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 절삭가공 # 구성인선 # 절삭속도 # 공구경사각 # 절삭깊이 # 절삭유
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