타격이냐 압력이냐. 구덩이냐 매끄러움이냐. 둘 다 피로에 좋습니다.

피로 균열은 인장이 걸리는 자리에서 싹틉니다. 하중을 받은 표면은 당겨지고, 거기서 균열이 시작되지요. 숏피닝과 버니싱은 껍질 바로 밑에 압축 잔류응력을 넣으므로, 밖에서 걸린 인장은 먼저 그것을 이겨야 균열을 부를 만한 인장이 됩니다. 그래서 균열의 시작이 늦춰지거나 아예 일어나지 않습니다. 표면 응력이 좌우하는, 피로로 수명이 갈리는 부품일수록 효과가 큽니다.

얇고 평평한 부품은 숏피닝으로 휩니다. 쏜 면이 압축으로 살짝 늘어나 판이 그릇처럼 볼록해지는 것입니다. 입체적이고 복잡한 부품이라면 휨은 대개 다스릴 만하지만, 큰 평판에서는 가림막을 씌우거나 지그로 잡거나 처리 뒤 펴는 식으로 치수를 지켜야 합니다. 알멘 스트립으로 세기를 관리하면 휨을 내다볼 수 있습니다.

볼 버니싱은 정밀한 구슬을 압력을 주어 구멍 속으로 굴립니다. 표면을 다지고 거칠기를 낮추며 잔류응력을 남깁니다. 유압 실린더 내경에서는 압축과 더불어 Ra 0.1마이크로미터를 얻을 수 있어 표준으로 쓰이고, 계측기의 작은 정밀 구멍에도 씁니다. 곧고 손이 닿는 구멍이라야 하며, 막힌 구멍이나 교차 구멍, 복잡한 속 형상에는 쓰지 못합니다.

알멘 스트립은 얇은 강판 조각으로, 한쪽 면에만 숏을 쏩니다. 쏜 면에 압축 잔류응력이 생기니 조각이 휘고, 그 휨의 높이로 처리 세기를 잽니다. 표기는 이렇습니다. ‘10A’는 A형 스트립에서 1000분의 10인치 휨을 뜻합니다. 이렇게 하면 생산 로트마다 같은 처리를 되풀이할 수 있습니다. 항공우주에서는 세기를 정확히 지정합니다.

숏피닝은 크기와 복잡함에 따라 한 개에 5~30달러입니다. 산업적으로 자리 잡은 공정이라 자동 라인에 올려 많이 찍으면 아주 쌉니다. 반면 항공우주에서 사람 손으로 하는 피닝은 검사와 서류 때문에 비쌉니다. 버니싱은 한 개에 10~50달러로 전용 설비와 훈련된 작업자가 있어야 하고 맡길 곳도 많지 않습니다. 피로가 중요한 부품을 많이 만든다면 대개 숏피닝이 더 쌉니다.

됩니다. 그리고 그렇게 해야 효과가 가장 큽니다. 순서는 CNC 가공 → 숏피닝으로 잔류응력을 넣기 → 버니싱으로 그 응력을 지킨 채 표면을 다듬기입니다. 피로가 중요한 고급 부품에 쓰입니다. 값은 더 들지만 두 가지 이점을 함께 얻습니다. 항공우주의 회전축과 고급 유압 부품이 대표적입니다. 한 가지 공정만으로 모자랄 때에만 지정하십시오.