피닝 공정별 잔류응력 측정
레이저 피닝 · 쇼트피닝
피닝 공정이 부여하는 압축 잔류응력을 ASTM E837 홀드릴링법으로 정량 평가합니다. 피닝 횟수·강도·열처리 이력별 깊이 분포를 비교 분석해 피로수명 향상 효과를 수치로 검증합니다.
(레이저·쇼트)
Not Uniform Stress
국제 규격 준용
OVERVIEW피닝이 부여하는 압축 잔류응력
레이저 피닝(Laser Peening)과 쇼트피닝(Shot Peening)은 소재 표면에 고강도 충격을 가해 소성변형을 유도하고, 그 반력으로 표층에 압축 잔류응력을 형성시키는 공정입니다. 압축 잔류응력은 피로균열 발생을 억제하고 응력부식균열(SCC) 저항성을 향상시켜 구조 부품의 수명을 크게 연장합니다.
그러나 피닝의 효과는 소재 물성, 피닝 강도, 피닝 횟수, 선행 열처리 조건에 따라 크게 달라집니다. 공정 효과를 정량적으로 검증하고 최적 조건을 도출하기 위해 ASTM E837 홀드릴링법을 이용한 잔류응력 측정이 필수적입니다.
WHY MEASURE피닝 잔류응력 측정이 필요한 이유
공정 효과 정량 검증
피닝 횟수·강도 조건이 압축 잔류응력의 크기와 심도에 미치는 영향을 수치로 확인. 공정 스펙 충족 여부 판단.
열처리 이력 영향 파악
피닝 전 열처리(퀜칭·템퍼링·침탄)로 형성된 잔류응력과 피닝 후 응력의 합산 분포를 분석. 예상치 못한 인장응력 구간 탐지.
변형·균열 원인 규명
가공응력, 열처리응력, 피닝응력이 복합적으로 작용해 소재 변형이나 균열이 발생했을 때 각 응력 성분의 기여도 분석.
PROCESS측정 프로세스 4단계
스트레인게이지 부착
TML FRS-2 잔류응력 전용 3축 로제트 게이지를 측정 위치에 부착. 측정 최소 12시간 전 부착하여 접착제(CN-Y)를 완전 경화.
홀 드릴링 (점진적 가공)
SINT MTS3000 Full Automation으로 Depth 1.00mm, 20 steps 점진적 천공. 홀 편심·오차에 대한 자동 보정 적용.
스트레인 데이터 수집
HBM MX1615 DAQ로 단계별 이완 변형률 (ε₁, ε₂, ε₃) 측정. 온도 보상 적용으로 열 드리프트 오차 최소화.
EVAL 소프트웨어 해석
SINT EVAL로 ASTM E837 Not Uniform Stress / Integral Method / HDM Method 자동 해석. 깊이별 주응력(σ₁, σ₂) 및 방향각(β) 산출.
MEASUREMENT피닝 조건별 잔류응력측정
피닝 횟수·조건별로 압축 잔류응력의 크기와 심도가 어떻게 달라지는지 시편 측정을 통해 비교합니다.
- Not Uniform Stress 해석 — 깊이별 비균일 응력 분포를 20단계로 정밀 산출. 압축 응력 최대값 및 심도 파악.
- Uniform Stress 해석 — 표층 균일 응력 가정으로 단순 비교 시 활용. 공정 조건 스크리닝에 유용.
- HDM Function 적용 — Integral Method 기반으로 잔류응력 산출 정확도 향상. ASTM E837 완전 준용.
EQUIPMENT측정 장비 사양
| 잔류응력 측정 시스템 | SINT MTS3000 Full Automation (이탈리아) |
|---|---|
| 데이터 수집 장치 | HBM MX1615 (독일) |
| 스트레인게이지 | TML FRS-2 잔류응력 전용 3축 로제트 |
| 해석 소프트웨어 | SINT EVAL (ASTM E837 전용) |
| 해석 방식 | ASTM E837-13 EXT Not Unif. Depth 1.00mm, 20 steps |
| 알고리즘 | Integral Method + HDM Function |
| 측정 규격 | ASTM E837 (홀드릴링법 국제 표준) |
APPLICATIONS적용 분야
SERVICE측정 용역 및 장비 공급
ASTM E837 기준 성적서 발급
피닝 조건별 비교 분석 보고서
사진·영상 촬영 포함
HBM DAQ 시스템
TML 잔류응력 전용 게이지
설치·교육·유지보수 지원
FAQ자주 묻는 질문
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피닝 잔류응력 측정 문의
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