2017년 서울시 7급 기계공작법 A책형 기출문제 풀이
2017 7급 서울시 기계공작법 A책형
용접에 관한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?
① 경납접에서 사용되는 용가재의 용융 온도는 접합할 모재보다 낮아야 한다.
오답입니다 경납접의 용가재는 모재보다 낮은 온도에서 녹아야 접합이 됩니다.
② 연납접에서는 모재금속의 용융이 발생한다.
정답입니다 납땜은 모재를 녹이지 않고 용가재만 녹여 붙이는 접합법입니다.
③ 서브머지드아크용접(SAW)은 소모성 전극을 사용하는 용접 공정이다.
오답입니다 SAW는 코일에 감긴 와이어가 녹아 들어가는 소모성 전극 방식입니다.
④ 고상용접에서는 용가재가 사용되지 않는다.
오답입니다 고상용접은 압력·마찰·확산으로 붙이므로 용가재가 없습니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 연납접에서는 모재금속의 용융이 발생한다.
납땜(연납접·경납접)은 모재의 용융점보다 낮은 온도에서 용가재만 녹여 모세관 현상으로 접합면에 채우는 방법이므로, 모재금속은 녹지 않습니다. 연납접은 450 ℃ 이하, 경납접은 450 ℃ 이상에서 이루어지며 둘 다 모재는 고체 상태로 남습니다. 따라서 모재금속의 용융이 일어난다고 한 ②가 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 용접 # 납땜 # 연납접 # 경납접 # 서브머지드아크용접 # 고상용접
철 - 탄소 합금 중 주철 종류에 관한 설명으로 옳은 것은?
① 회주철은 백주철을 800~900℃에서 장시간 가열하여 시멘타이트를 불규칙한 덩어리 형태의 흑연으로 분해하는 방식으로 만들어진다.
오답입니다 백주철을 장시간 가열해 시멘타이트를 분해시킨 것은 가단주철입니다.
② 백주철은 페라이트나 펄라이트 기지에 흑연이 박편 형태로 존재하는 주철이다. 인장력에 약하고 깨지기 쉽다. 타 금속에 비해 상당히 저렴하다.
오답입니다 페라이트·펄라이트 기지에 흑연이 편상으로 있는 것은 회주철입니다.
③ 연성주철은 회주철에 마그네슘이나 세륨을 첨가하여 흑연이 구상형태로 존재하는 주철이다. 강에 상응하는 기계적 특성을 갖고 있다.
정답입니다 Mg·Ce로 흑연을 구상화한 구상흑연주철(연성주철)의 설명 그대로입니다.
④ 가단주철은 규소 함량이 1.0wt% 이하의 주철을 급속냉각했을 때 생긴다. 대부분의 탄소가 흑연 대신 시멘타이트 형태로 존재한다.
오답입니다 규소를 낮추고 급랭해 탄소가 시멘타이트로 남은 것은 백주철입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 연성주철은 회주철에 마그네슘이나 세륨을 첨가하여 흑연이 구상형태로 존재하는 주철이다. 강에 상응하는 기계적 특성을 갖고 있다.
연성주철(ductile iron)은 구상흑연주철로, 용탕에 마그네슘이나 세륨을 첨가해 편상 흑연을 구형으로 바꾼 주철이며 노치효과가 줄어 강에 버금가는 인장강도와 연신율을 얻습니다. 나머지는 ①이 가단주철, ②가 회주철, ④가 백주철의 설명으로 서로 뒤바뀌어 있습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 기계재료 # 주철 # 구상흑연주철 # 회주철 # 백주철 # 가단주철
담금질 열처리 과정에서 마르텐사이트 변태를 일으켰으나 잔류 오스테나이트가 남아 있으면 시간이 경과함에 따라서 부품의 치수가 변하게 된다. 이를 방지하기 위하여 오스테나이트 조직을 제거하기 위한 열처리 방법으로 가장 적당한 것은?
① 구상화풀림열처리
오답입니다 구상화풀림은 시멘타이트를 구상화해 절삭성을 좋게 하는 열처리입니다.
② 어닐링(annealing)
오답입니다 어닐링은 조직을 연화·균질화하는 열처리로 잔류 오스테나이트와 무관합니다.
③ 템퍼링(tempering)
오답입니다 템퍼링은 담금질 후 인성을 회복시키는 재가열 처리입니다.
④ 서브제로(subzero)처리
정답입니다 Mf점 아래인 0 ℃ 이하로 냉각해 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 바꿉니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 서브제로(subzero)처리
탄소량이 많은 강은 마르텐사이트 변태 종료점(Mf)이 상온보다 낮아 담금질 후에도 오스테나이트가 남고, 이것이 시간이 지나면서 서서히 마르텐사이트로 변태해 부피가 늘면서 부품 치수가 변합니다. 이를 막으려면 담금질 직후 0 ℃ 이하(보통 −80 ℃ 안팎)로 냉각하는 심랭처리(서브제로 처리)로 잔류 오스테나이트를 미리 변태시켜 없애야 합니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 열처리 # 심랭처리 # 잔류오스테나이트 # 마르텐사이트 # 담금질 # 경년변화
비파괴검사법 중 재료 내부의 결함을 탐지할 수 없는 검사법은?
① 침투검사법(liquid penetrant test)
정답입니다 침투액이 스며들려면 결함이 표면으로 열려 있어야 하므로 내부 결함은 못 찾습니다.
② 자분검사법(magnetic particle test)
오답입니다 자분검사는 누설자속을 보므로 표면 및 표면 바로 밑 결함까지 잡습니다.
③ 초음파검사법(ultrasonic test)
오답입니다 초음파검사는 반사파의 시간차로 내부 결함의 깊이까지 알 수 있습니다.
④ 음향방출검사법(acoustic emission test)
오답입니다 음향방출검사는 결함이 성장할 때 나오는 탄성파를 잡아 내부 결함을 감지합니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 침투검사법(liquid penetrant test)
침투탐상은 침투액을 표면에 적신 뒤 세척하고 현상액으로 빨아올려 결함을 보는 방법이므로, 표면으로 열려 있는 개구 결함만 검출할 수 있고 내부에 갇힌 기공·개재물은 전혀 나타나지 않습니다. 반면 자분탐상은 표면 직하까지, 초음파탐상과 음향방출은 재료 내부의 결함까지 탐지합니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 측정 # 비파괴검사 # 침투탐상 # 자분탐상 # 초음파탐상 # 음향방출
절삭공구재료에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?
① 주조코발트 합금은 스텔라이트공구로 알려져 있으며 코발트가 풍부한 크롬-텅스텐-탄소 주조합금으로 카바이드와 고속도강의 중간 정도의 성질과 응용성을 갖고 있다.
오답입니다 스텔라이트는 Co-Cr-W-C 주조합금으로 고속도강과 초경합금의 중간 성능입니다.
② PCBN은 다이아몬드만큼 경도가 높지는 않으나 경화강, 경화주철, 니켈 및 코발트 중심의 초합금과 같은 물질과 반응을 잘 일으키지 않는다.
오답입니다 PCBN은 다이아몬드보다 무르지만 철계 금속과의 화학적 안정성이 뛰어납니다.
③ 서멧은 금속결합제 내 세라믹 재료이다. 소결 카바이드에 비하여 내산화성 및 고온 경도가 높다. 철과 화학반응성이 낮아서 크레이터마멸과 구성인선의 발생이 적다.
오답입니다 서멧은 TiC·TiN을 금속으로 결합한 것으로 고온경도와 내산화성이 높습니다.
④ 소결 카바이드는 CVD 공정으로 제작되며 텅스텐 탄화물을 주성분으로 코발트결합제를 3~13% 함유하였다.
정답입니다 초경합금은 분말야금(가압·소결)으로 만들며 CVD는 그 위에 입히는 코팅 공정입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 소결 카바이드는 CVD 공정으로 제작되며 텅스텐 탄화물을 주성분으로 코발트결합제를 3~13% 함유하였다.
소결 카바이드(초경합금)는 텅스텐 탄화물 분말에 코발트 결합제를 3~13% 섞어 가압 성형한 뒤 소결하는 분말야금 공정으로 제작합니다. CVD(화학증착)나 PVD는 그렇게 만든 모재 표면에 TiC·TiN·Al₂O₃ 등을 얇게 입히는 코팅 공정일 뿐 소재 자체를 만드는 공정이 아닙니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구재료 # 초경합금 # 분말야금 # 서멧 # PCBN
자유단조의 기본 작업에서 소재를 축방향으로 압축하여 길이를 짧게 하고 단면을 크게 하는 가공은?
① 늘리기(drawing)
오답입니다 늘리기는 단면을 줄이면서 길이를 늘리는 업세팅의 반대 작업입니다.
② 업세팅(up-setting)
정답입니다 축방향으로 눌러 길이를 줄이고 단면적을 키우는 기본 단조 작업입니다.
③ 단짓기(setting down)
오답입니다 단짓기는 소재의 일부만 눌러 단(계단)을 만드는 작업입니다.
④ 굽히기(bending)
오답입니다 굽히기는 소재를 구부려 각도를 주는 작업으로 단면 변화가 목적이 아닙니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 업세팅(up-setting)
자유단조의 기본 작업은 늘리기, 업세팅, 단짓기, 굽히기, 구멍뚫기, 절단 등입니다. 이 가운데 소재를 축방향으로 압축해 길이를 짧게 하고 단면적을 크게 하는 것이 업세팅(눌러붙이기)이며, 볼트 머리 성형이 대표적인 예입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 소성가공 # 자유단조 # 업세팅 # 늘리기 # 단짓기
전단 공정에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
① 펀치와 다이의 간극은 재료의 두께에 반비례한다.
정답입니다 간극은 c = a·t 처럼 두께에 비례해 잡습니다. 반비례가 아닙니다.
② 블랭킹 작업은 다이의 직경이 제품의 치수로 되어야 한다.
오답입니다 블랭킹은 떨어져 나온 쪽이 제품이므로 다이 치수가 제품 치수가 됩니다.
③ 펀칭에서는 펀치의 직경이 제품의 치수로 되어야 한다.
오답입니다 펀칭은 뚫린 구멍이 제품이므로 펀치 치수가 제품 치수가 됩니다.
④ 일반적으로 펀치와 다이의 간극이 작을수록 깨끗한 단면이 얻어진다.
오답입니다 간극이 작으면 파단면이 줄고 전단면 비율이 커져 단면이 깨끗해집니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 펀치와 다이의 간극은 재료의 두께에 반비례한다.
전단 간극은 보통 판재 두께의 2~10%로, 간극계수에 두께를 곱해 c = a·t 로 정하므로 두께에 비례합니다. 또 블랭킹은 다이 구멍을 빠져나온 쪽이 제품이라 다이 치수가, 펀칭은 뚫린 구멍이 제품이라 펀치 치수가 제품 치수가 되며, 간극이 작을수록 전단면(shear zone) 비율이 커져 절단면이 깨끗해집니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 전단가공 # 간극 # 블랭킹 # 펀칭 # 전단면
목형을 제작할 때 두께가 균일하지 못하고 형상이 복잡한 주물은 냉각됨에 따라 내부 응력에 의하여 변형되고 파손되기 쉬우므로 변형방지 보강대를 설치하는데, 이를 무엇이라 하는가?
① 수축여유(shrinkage allowance)
오답입니다 수축여유는 응고 수축을 미리 보상해 목형을 크게 만드는 여유입니다.
② 라운딩(rounding)
오답입니다 라운딩은 모서리를 둥글게 해 응력 집중과 주물응력을 줄이는 처리입니다.
③ 코어 프린트(core print)
오답입니다 코어 프린트는 코어를 주형에 앉히고 지지하기 위한 돌기입니다.
④ 덧붙임(stop off)
정답입니다 변형·균열을 막으려 임시로 덧대었다가 나중에 잘라내는 보강대입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 덧붙임(stop off)
두께가 고르지 않거나 형상이 복잡한 주물은 부위별 냉각속도 차이로 주물응력이 생겨 변형되거나 갈라지기 쉽습니다. 이를 막기 위해 목형에 임시 보강대를 덧대어 두었다가 주조가 끝난 뒤 잘라내는 것을 덧붙임(stop off)이라고 합니다. 수축여유·라운딩·코어 프린트는 모두 목형 제작 시 고려하는 다른 항목입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 주조 # 목형 # 덧붙임 # 주물응력 # 수축여유 # 코어프린트
다이캐스팅(die casting)에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?
① 용융 금속을 수천 psi의 압력을 가하여 주형 내로 주입하고 응고 중에 이 압력을 유지하는 주조법으로 후가공은 거의 필요없다.
오답입니다 수천 psi로 가압 주입하고 압력을 유지하므로 치수정밀도와 표면이 좋습니다.
② 저온용기다이캐스팅(cold chamber die casting)은 주물 재료를 다른 노에서 녹이고 구스넥(gooseneck)을 통해 다이로 주입하는 구조이며 고융점 합금의 주조에 주로 사용한다.
정답입니다 구스넥은 열간용기(hot chamber)의 구조로, 냉간용기에는 없습니다.
③ 고온용기다이캐스팅(hot chamber die casting)은 주물 재료를 녹이는 용기로부터 직접 주입할 수 있으며 아연, 주석, 납 등의 저융점 합금의 주조에 사용한다.
오답입니다 열간용기는 용해로에서 바로 밀어 넣으며 Zn·Sn·Pb 등 저융점 합금용입니다.
④ 다이캐스팅용 다이는 높은 압력 때문에 보통 열간가공되고 경화된 공구강을 사용한다.
오답입니다 고압·고온을 반복해서 견뎌야 하므로 열간공구강을 담금질해 씁니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 저온용기다이캐스팅(cold chamber die casting)은 주물 재료를 다른 노에서 녹이고 구스넥(gooseneck)을 통해 다이로 주입하는 구조이며 고융점 합금의 주조에 주로 사용한다.
냉간용기(cold chamber) 다이캐스팅은 별도의 용해로에서 녹인 금속을 국자로 주입실에 부은 뒤 플런저로 밀어 넣는 방식으로, Al·Mg·Cu처럼 융점이 높은 합금에 씁니다. 반면 구스넥(거위목관)을 통해 용탕을 직접 밀어 올리는 것은 용해로가 기계에 붙어 있는 열간용기(hot chamber) 방식입니다. ②는 냉간용기라 해 놓고 열간용기의 구조를 설명했으므로 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 주조 # 다이캐스팅 # 냉간용기 # 열간용기 # 구스넥 # 저융점합금
브라베이(Bravais)가 정의한 금속의 결정격자 중에서 정육면체의 각 모서리와 중심에 각각 1개의 원자가 배열되어 있는 결정격자구조는?
① 체심입방격자
정답입니다 꼭짓점 8개와 입방체 중심 1개에 원자가 있는 BCC 구조입니다.
② 면심입방격자
오답입니다 면심입방격자는 꼭짓점과 여섯 면의 중심에 원자가 있습니다.
③ 조밀육방격자
오답입니다 조밀육방격자는 정육면체가 아니라 육각기둥 단위포입니다.
④ 단순입방격자
오답입니다 단순입방격자는 꼭짓점 8개에만 원자가 있고 중심에는 없습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 체심입방격자
정육면체 단위포의 여덟 모서리와 몸체 중심에 각각 원자가 하나씩 놓인 구조는 체심입방격자(BCC)이며, 단위포당 원자 수는 8 × 1/8 + 1 = 2개, 충전율은 68%입니다. α-Fe, Cr, Mo, W 등이 이 구조를 가지며 면심입방격자보다 전연성이 떨어집니다. 따라서 ①입니다.
※ 문두의 “브라베이(Bravais)”는 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것으로 보통 “브라베”로 적습니다.
키워드 # 기계재료 # 결정격자 # 체심입방격자 # 면심입방격자 # 조밀육방격자 # 충전율
방전가공(EDM)에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
① 전기아크를 사용한다.
오답입니다 전극과 공작물 사이의 방전(아크·스파크) 열로 재료를 녹여 제거합니다.
② 와이어 방전가공(WEDM)은 2차원 절삭에 유리하다.
오답입니다 가는 와이어가 실톱처럼 지나가므로 2차원 윤곽 절단에 알맞습니다.
③ 절삭액으로 주로 비전도성 액체를 사용한다.
정답입니다 방전가공에 쓰는 액은 절삭을 돕는 절삭액이 아니라 절연·냉각·칩 배출을 맡는 가공액(유전액)입니다.
④ 경한 재료의 가공이 가능하다.
오답입니다 경도와 관계없이 도전성만 있으면 되므로 담금질강·초경합금도 가공됩니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 절삭액으로 주로 비전도성 액체를 사용한다.
방전가공은 전극과 공작물 사이에 전압을 걸어 가공액의 절연을 깨뜨리고 그때 생기는 방전열(약 10,000 ℃)로 재료를 용융·증발시켜 제거하는 가공법이며, 재료의 경도가 아니라 도전성만 있으면 가공할 수 있습니다. 와이어 방전가공은 얇은 와이어가 윤곽을 따라가므로 2차원 절단에 유리합니다. 출제자는 방전가공에서 쓰는 액이 절삭을 돕는 절삭액이 아니라 절연·냉각·칩 배출을 맡는 가공액(유전액)이라는 점에서 ③의 “절삭액으로 주로 비전도성 액체를 사용한다”를 가장 옳지 않은 서술로 보았습니다. 다만 가공액을 절연성(비전도성) 액체로 설명하는 교재가 많아 ③도 옳게 볼 여지가 있고 ①의 “전기아크”도 엄밀히는 불꽃방전(spark)이어서 복수정답 소지가 지적된 문항이나, 공식 정답은 ③입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 특수가공 # 방전가공 # 와이어방전가공 # 가공액 # 절연파괴 # 도전성
재료를 융해하지 않고 고체 상태에서 접합시키는 방법을 고상용접(solid phase welding)이라고 한다. 고상용접의 종류에 따른 설명으로 옳지 않은 것은?
① 폭발용접(explosion welding): 접합할 두 재료를 겹쳐 놓고, 그 위에 장전한 폭약의 폭발적인 압력에 의하여 접촉면이 결합하는 용접방법
오답입니다 폭약의 폭발압력으로 두 판을 충돌시켜 붙이는 폭발압접의 설명입니다.
② 단접(forge welding): 연성이 있는 여러 가지 금속을 열 또는 전류를 이용하지 않고 가압력만을 이용한 용접방법
정답입니다 단접은 재료를 단접온도까지 가열한 뒤 두들겨 붙이므로 열을 씁니다.
③ 마찰용접(friction welding): 봉재 및 파이프의 절단부를 접촉시키고 압력을 가하면서 상대운동을 시킬 때 발생하는 마찰열을 이용한 용접방법
오답입니다 마찰열로 접합면을 연화시킨 뒤 가압하는 마찰용접의 설명입니다.
④ 확산용접(diffusion welding): 접촉면에 압력을 가하여 밀착시키고 온도를 올려 확산으로 접합하는 용접방법
오답입니다 가압·가열 상태에서 원자 확산으로 붙이는 확산접합의 설명입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 단접(forge welding): 연성이 있는 여러 가지 금속을 열 또는 전류를 이용하지 않고 가압력만을 이용한 용접방법
단접(forge welding)은 소재를 대장간 화덕 등에서 1,100~1,300 ℃의 단접온도까지 가열해 반용융 상태로 만든 뒤 해머로 두들기거나 압력을 가해 붙이는 가장 오래된 고상접합법입니다. 열을 전혀 쓰지 않고 가압력만 이용하는 것은 냉간압접(cold welding)이므로 ②의 설명이 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 용접 # 고상용접 # 단접 # 폭발압접 # 마찰용접 # 확산접합
센터레스(centerless) 연삭의 특징에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
① 공작물을 고정하기 위한 콜릿(collet), 척(chuck) 등이 필요하다.
정답입니다 센터레스 연삭은 숫돌·조정숫돌·받침날이 잡아 주므로 척이 필요 없습니다.
② 공작물 처짐이나 진동이 적다.
오답입니다 공작물 전체 길이를 받침날이 받쳐 처짐과 진동이 작습니다.
③ 정밀 연삭이 가능하다.
오답입니다 연속으로 미세하게 다듬을 수 있어 정밀 연삭이 가능합니다.
④ 작업 공정이 신속하다.
오답입니다 착탈 시간이 없어 대량생산에서 작업이 빠릅니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 공작물을 고정하기 위한 콜릿(collet), 척(chuck) 등이 필요하다.
센터레스 연삭은 이름 그대로 센터나 척으로 공작물을 물지 않고, 연삭숫돌·조정숫돌·받침날(블레이드) 세 요소가 공작물을 떠받친 채 회전시키며 바깥지름을 깎는 방식입니다. 척이나 콜릿이 필요 없어 착탈 시간이 사라지므로 가늘고 긴 축의 대량생산에 특히 유리합니다. 고정구가 필요하다고 한 ①이 옳지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 연삭가공 # 센터레스연삭 # 조정숫돌 # 받침날 # 대량생산
압연 공정에서 사용하는 용어들이다. <보기>에서 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. 압하율은 공작물의 압연 이전 두께에 대한 압연 후 두께 감소량의 비를 의미한다. |
① ㄱ, ㄴ
오답입니다 ㄷ의 중립점 설명도 옳으므로 두 개만 고르면 부족합니다.
② ㄱ, ㄷ
오답입니다 ㄴ의 스프레딩 설명도 옳으므로 두 개만 고르면 부족합니다.
③ ㄴ, ㄷ
오답입니다 ㄱ의 압하율 정의도 옳으므로 두 개만 고르면 부족합니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답입니다 ㄱ·ㄴ·ㄷ 모두 압연 용어를 바르게 설명했습니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
압하율은 r = (h₀ − h₁)/h₀ 로 압연 전 두께에 대한 두께 감소량의 비이므로 ㄱ은 옳습니다. 폭이 좁은 소재를 압연하면 두께가 준 만큼 길이뿐 아니라 폭도 늘어나는데 이를 스프레딩이라 하므로 ㄴ도 옳습니다. 중립점(no-slip point)은 롤 표면속도와 소재 표면속도가 같아져 마찰력의 방향이 바뀌는 점이므로 ㄷ도 옳습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 소성가공 # 압연 # 압하율 # 스프레딩 # 중립점 # 마찰력
오늘날 3D 프린팅기술은 쾌속조형기술을 바탕으로 발전해 오고 있다. 이 중에서 자외선 레이저 불빛 등을 이용하여 액상의 광폴리머를 특정한 형상으로 경화시키는 원리에 근거를 두고 있는 방법은?
① 스테레오리소그래피(SLA : stereolithography apparatus)
정답입니다 액상 광경화성 수지에 자외선 레이저를 쬐어 층마다 굳히는 방식입니다.
② 선택적 레이저 소결(SLS : selective laser sintering)
오답입니다 SLS는 분말 재료를 레이저로 녹여 붙이는 소결 방식입니다.
③ 박판적층(LOM : laminate object manufacturing)
오답입니다 LOM은 종이·필름 시트를 붙이고 윤곽을 잘라 쌓는 방식입니다.
④ 용착적층모델링(FDM : fused deposition modeling)
오답입니다 FDM은 고체 필라멘트를 녹여 노즐로 밀어내며 쌓는 방식입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 스테레오리소그래피(SLA : stereolithography apparatus)
스테레오리소그래피(SLA)는 수조에 담긴 액상 광폴리머 표면에 자외선 레이저를 주사해 단면 형상만 경화시키고, 플랫폼을 한 층 두께만큼 내린 뒤 다음 층을 굳히는 과정을 반복하는 최초의 쾌속조형법입니다. 광경화(photopolymerization) 원리를 쓰는 것은 네 방식 가운데 SLA뿐입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 특수가공 # 쾌속조형 # 3D프린팅 # 광조형 # 광경화성수지 # 적층제조
아래 <보기> 중 연삭숫돌의 표준 표기체계에 표시되는 사항을 모두 고른 것은?
ㄱ. 연마제가 숫돌에 단단하게 고정되어 있는 세기 |
① ㄱ, ㄴ, ㄷ
오답입니다 ㄴ의 연삭비는 성능 지표일 뿐 숫돌 표기에 들어가지 않습니다.
② ㄴ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 ㄴ의 연삭비와 ㄹ의 누프경도 모두 표기 항목이 아닙니다.
③ ㄱ, ㄷ, ㅁ
정답입니다 ㄱ은 결합도, ㄷ은 조직, ㅁ은 결합제로 모두 표기 항목입니다.
④ ㄴ, ㄹ, ㅁ
오답입니다 ㄴ·ㄹ이 들어가 있고 정작 결합도와 조직이 빠져 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ ㄱ, ㄷ, ㅁ
연삭숫돌의 표준 표기는 숫돌입자(연삭재) — 입도 — 결합도 — 조직 — 결합제의 5요소로 이루어집니다. ㄱ은 입자를 붙잡고 있는 결합제의 세기이므로 결합도, ㄷ은 입자 사이의 간격이므로 조직, ㅁ은 결합제에 해당합니다. 반면 ㄴ의 연삭비(G비)는 숫돌의 성능을 나타내는 별도 지표이고 ㄹ의 누프경도는 입자 재질의 물성일 뿐이라 표기체계에는 들어가지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 연삭가공 # 연삭숫돌 # 결합도 # 조직 # 결합제 # 연삭비
NC 밀링에서 G 코드를 사용하여 지령할 수 있는 기능들로만 나열된 것은?
① 스핀들 회전방향 - 보간제어 - 주속일정제어
오답입니다 스핀들 회전방향은 M03/M04로 지령하는 보조기능(M코드)입니다.
② 보간제어 - 고정사이클 - 좌표계 설정
정답입니다 보간 G01~G03, 고정사이클 G73~G89, 좌표계 G54~G59로 모두 G코드입니다.
③ 원점복귀 - 공구교환 - 공구지름보정
오답입니다 공구교환은 M06으로 지령하는 보조기능입니다.
④ 공구길이보정 - 부프로그램 호출 - 작업평면지정
오답입니다 부프로그램 호출은 M98/M99로 지령하는 보조기능입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 보간제어 - 고정사이클 - 좌표계 설정
G코드는 공구의 이동 방식과 좌표를 정하는 준비기능이고, 기계의 동작을 켜고 끄는 지령은 M코드(보조기능)입니다. ②의 보간제어(G01 직선, G02·G03 원호), 고정사이클(G81~G89 등), 좌표계 설정(G92, G54~G59)은 모두 G코드입니다. 반면 스핀들 회전방향(M03/M04), 공구교환(M06), 부프로그램 호출(M98)은 M코드이므로 나머지 보기에는 M코드가 섞여 있습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # CNC # G코드 # M코드 # 보간제어 # 고정사이클 # 좌표계설정
어떤 절삭공구의 공구수명지수()가 0.5라고 가정한다. 이때 절삭속도 100[m/min]으로 가공할 때의 공구수명이 100분[min]이라고 하면, 공구수명을 400분[min]으로 연장하고자 할 때 요구되는 절삭속도는?
① 20[m/min]
오답입니다 √400 = 20 자체를 답으로 잘못 읽으면 나오는 값입니다.
② 40[m/min]
오답입니다 40 × √400 = 800으로 C = 1,000에 못 미쳐, 이 속도의 실제 수명은 625분이 됩니다.
③ 50[m/min]
정답입니다 C = 100 × 100^0.5 = 1,000이므로 V = 1,000/√400 = 50 m/min입니다.
④ 60[m/min]
오답입니다 60 × √400 = 1,200으로 C = 1,000을 넘어, 이 속도의 실제 수명은 약 278분에 그칩니다.
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정답 ③ 50[m/min]
테일러의 공구수명식은 VTⁿ = C입니다. V = 100 m/min, T = 100 min, n = 0.5를 넣으면 C = 100 × 100^0.5 = 100 × 10 = 1,000입니다. 수명을 T = 400 min으로 늘리려면 V = C/T^0.5 = 1,000/√400 = 1,000/20 = 50 m/min 이어야 합니다. 수명이 4배가 되려면 절삭속도는 √4 = 2배로 줄여야 한다는 뜻입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구수명 # 테일러식 # 절삭속도 # 공구수명지수
절삭가공의 칩(chip)에 관한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?
① 불연속 칩은 주로 취성재료에 나타난다.
오답입니다 취성재료는 소성변형을 견디지 못하고 갈라져 불연속 칩이 됩니다.
② 연속형 칩이 만들어지는 경우, 가공면의 표면 정도가 양호한 것이 보통이다.
오답입니다 연속칩은 절삭이 안정되어 가공면이 매끄럽게 나옵니다.
③ 일반적으로 고속절삭이 되면 연속칩이 된다.
오답입니다 절삭속도가 높으면 구성인선이 사라지고 연속칩이 잘 생깁니다.
④ 칩브레이커는 연속칩 발생을 위한 것이다.
정답입니다 칩브레이커는 길게 이어지는 연속칩을 잘게 끊기 위한 장치입니다.
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정답 ④ 칩브레이커는 연속칩 발생을 위한 것이다.
칩브레이커는 공구 경사면에 홈이나 턱을 두어 흘러나오는 칩을 강제로 구부려 끊는 장치입니다. 연속칩이 길게 이어지면 공작물이나 작업자에게 감겨 위험하고 가공면을 긁으므로 이를 잘게 분단하는 것이 목적이며, 연속칩을 만들기 위한 것이 아닙니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 칩 # 연속형칩 # 불연속칩 # 칩브레이커 # 취성재료
다음 중 플라스틱 성형 공정에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?
① 압출성형은 용융된 펠릿(pellet)을 요구되는 형상이 가공된 출구다이 밖으로 밀어내어 가공하는 공정
오답입니다 가열 실린더에서 녹인 수지를 다이 구멍으로 밀어내는 압출성형의 설명입니다.
② 블로(blow)성형은 미리 성형된 플라스틱 튜브(parison)를 이용하여 금형 내에서 팽창시킴으로써 속이 빈 음료수 용기 등을 만드는 공정
오답입니다 패리슨을 금형 안에서 공기로 부풀리는 블로성형의 설명입니다.
③ 압축성형은 고압으로 닫힌 금형의 공동부에 용융수지를 사출하고 냉각/고화시킴으로써 금형의 공동부에 해당하는 성형품을 제작하는 공정
정답입니다 닫힌 금형에 용융수지를 사출해 채우는 것은 압축성형이 아니라 사출성형입니다.
④ 회전성형은 금형을 서로 수직한 2개의 축에 의해 회전하도록 하여 속이 빈 플라스틱 제품을 제조할 때 사용하는 공정
오답입니다 직교하는 두 축으로 금형을 돌려 속 빈 제품을 만드는 회전성형의 설명입니다.
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정답 ③ 압축성형은 고압으로 닫힌 금형의 공동부에 용융수지를 사출하고 냉각/고화시킴으로써 금형의 공동부에 해당하는 성형품을 제작하는 공정
압축성형은 미리 계량한 예비성형체(프리폼)를 열린 하형에 넣고 상형을 눌러 열과 압력으로 퍼뜨리며 굳히는 공정으로, 주로 열경화성 수지에 씁니다. 반면 닫힌 금형의 공동부에 용융수지를 고압으로 사출하고 냉각·고화시키는 것은 사출성형(injection molding)의 설명이므로 ③이 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 소성가공 # 플라스틱성형 # 압축성형 # 사출성형 # 압출성형 # 블로성형
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