판금(Sheet Metal)은 가볍고, 가격이 저렴하며 가공이 빠르기 때문에 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 하지만 단순히 평판을 절단·절곡한다고 해서 완성되는 건 아닙니다. 실제 가공 공정에서 문제가 생기지 않도록 설계 단계에서부터 **절곡 반경, 전개 치수, 구멍 위치, 접합 방식 등**을 꼼꼼히 고려해야 합니다. 이번 글에서는 기계설계자가 판금 설계를 할 때 반드시 유의해야 할 핵심 사항들을 정리해보았습니다.
1. 절곡 반경과 전개 길이 계산
1) 절곡 반경 최소 기준
- 일반적으로 재료 두께(t)의 1.5~2배 이상 권장 - 너무 작은 반경은 균열·크랙 유발 가능
2) 전개 길이 계산법
- K-Factor(중립축 위치 계수)를 반영한 전개 길이 산정 - CAD에서 자동 계산되더라도 수치 확인 필요
3) 반복 절곡 시 거리 확보
- 절곡 간격 최소 2×T 이상 확보 - 간격이 좁으면 정밀 가공 어려움
2. 구멍 위치와 배치 주의사항
1) 절곡 부 근처의 구멍은 피하기
- 절곡선 중심에서 구멍 중심까지 최소 2×T 이상 확보 - 가까울 경우 금형 파손 또는 변형 발생
2) 구멍 정렬 및 간격
- 판금 제품은 제작 공차가 크므로 간격 정렬 오류 발생 가능 - 구멍 간 최소 거리 확보(2×T 이상), 도면상 중심선 표기 권장
3) 슬롯, 타공, 장공은 가공 방향 고려
- 레이저 가공 또는 펀칭 방향에 따른 변형 고려 - 슬롯은 가능한 한 짧고 규칙적으로 설계
3. 접합 방식과 조립성 고려
1) 용접 vs 볼트 체결
- 내부 구조물: CO2 용접 - 외관 커버류: 분해 및 교체 고려해 볼트 체결 추천
2) 체결 위치 확보
- 드라이버, 렌치 접근이 가능한 위치에 나사홀 배치 - 리벳, 스냅 체결 등 비접촉 조립도 고려
3) 판금 조립 방향 고려
- Z 방향 조립 시, 간섭 최소화 구조 설계 - 눌림방지 탭 또는 정렬핀 활용으로 조립성 향상
4. 도면 작성 시 주의할 요소
1) 전개도와 3D 모델 모두 포함
- 전개도에 정확한 절곡 위치와 각도 표시 - 조립 도면에 나사위치, 용접 부위 등 시각적으로 표시
2) 공차 설정
- 판금은 ±0.5mm 공차가 일반적 - 정밀 부위만 별도 공차 설정 (예: ±0.1mm)
3) 표준화된 도면 양식 사용
- 절곡기호, 접합기호 등 KS 또는 ISO 기준 사용 - 가공사와의 협업을 위해 도면 심플하게 유지
5. 재질에 따른 설계 기준
1) SPCC (냉간압연강판)
- 일반 내식성 / 도장 전처리 필요 - 절곡성 우수
2) SUS304 (스테인리스)
- 내식성 우수 / 고가 / 절곡 반경 여유 필요
3) AL5052 (알루미늄 합금)
- 경량 / 절곡 시 크랙 주의 - 절삭보다는 레이저 가공 권장
마무리하며
판금 설계는 단순히 판을 접는 작업처럼 보이지만, 실제 가공에서는 작은 실수도 제품 불량이나 공정 중단으로 이어질 수 있습니다. 특히 **절곡 반경, 구멍 위치, 조립 순서** 등은 사전에 충분히 고려하지 않으면 현장에서 수정을 거듭하게 됩니다. 좋은 판금 설계는 가공사와의 협업을 전제로 하는 ‘실행 가능한 설계’입니다. 이번 체크리스트를 기준 삼아, 처음부터 끝까지 가공 친화적인 설계를 지향해보세요.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 절곡 반경을 너무 작게 설정하면 어떤 문제가 생기나요?
재료에 따라 균열, 크랙 또는 절곡 시 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 특히 알루미늄은 절곡 반경에 민감합니다.
2. 구멍 위치는 절곡 이후 기준인가요, 전개 기준인가요?
구멍은 전개 기준으로 설계하며, 절곡 후의 위치는 형상 변화와 변형을 감안해 검토해야 합니다.
3. 판금 구조는 몇 번까지 절곡해도 괜찮나요?
절곡 횟수에 제한은 없지만, 반복 절곡이 많을수록 누적 공차와 정밀도 저하, 작업 난이도가 증가합니다. 일반적으로 4~6회 이내가 가공 효율적입니다.