단조는 기원전 5,000년경까지 거슬러 올라가는 가장 오래된 금속가공 방법의 하나로, 각종 금속재료를 여러 가지 금형 및 공구로 소재에 압축하중을 가하여, 다양한 크기와 형상을 가진 제품으로 성형하는 방법이다. 단조는 상온에서 작업되거나(냉간 단조), 고온에서 (작업온도에 따라 온간단조 또는 열간단조)작업된다. 아주 간단한 단조공정은 대장간에서 수세기 동안 행해 온 것처럼 무거운 손 해머와 앤빌을 사용하여 작업되기도 하지만, 보통은 금형세크와 프레스를 사용한다. 단조 공정을 거쳐 생산된 제품들은 자동차 엔진 부품인 크랭크축, 터빈디스크, 기어, 휠, 볼트머리, 수공구 등과 여러 가지 기계 및 수송장비의 구조용 부품들이 있다. 단조는 작업방식에 따라 크게 자유 단조, 형단조, 폐쇄단조로 구분된다.
1) 단조의 종류
① 자유단조 (open-die forging)
자유단조는 가장 간단한 단조공정으로 속이 찬 원주형 소재를 마찰이 없는 2개의 평금형 사이에 올려놓고, 압축하중을 가하여 높이를 감소시켜 형태를 변형하는 것이다. 원주형 소재를 가공할 때 이상적인 변형방법이다.
형단조에서는 소재가 한 쌍의 금형에 의해 압축되면서 금형공동부(cavities)의 형태로 변형되는 가공법이다. 일부의 재료는 밖으로 유출되어 플래쉬(flash)를 형성하는데, 단조후 트리밍 작업으로 절단한다. < 형단조의 개략도 > 자료출처 ; Serope Kalpakjian저, 김낙수, 임용택, 진종태 공역, '공업재료가공학' p296
③ 폐쇄단조 (closed-die forging)
형단조와는 달리 플래쉬를 형성하지 않고, 폐쇄된 금형공동부(cavities)를 완전히 채우는 공정이다. 폐쇄단조에서는 여분의 재료를 허용하지 않으므로 원하는 치수를 얻기 위해 매우 정확한 계량이 필요하다. 소재가 부족하면 금형공동부를 완벽히 채울 수가 없고, 과다한 소재는 금형을 파손시킬 수도 있다. 알루미늄이나 마그네슘 합금과 같이 단조 하중과 온도가 낮은 경우 적합한 방법이고, 강이나 기타 합금은 어려운 편이다.
우리가 사용하고 있는 동전의 경우 폐쇄성형 방법 중 코이닝(coining) 가공으로 제작되는 것이다.
2) 단조금형
단조의 금형은 소재의 강도와 연성, 변형속도와 마찰특성, 소재의 형상과 복잡성 등을 고려하여야 하고, 저항이 최소인 방향으로 소재재료를 유동시키는 것이 중요하다. 금형 공동부에 소재가 적절히 충전되도록 하는 것이 중요한데, 이때 필요한 소재의 체적은 세심하게 계산되어야 하며, 요즘에는 컴퓨터 기술을 활용하여 계산한다. 한 쌍으로 되어 있는 금형 2개가 만나는 선을 분리선(parting line)이라 하는데, 축대칭 제품의 경우는 분리선이 중앙을 가로지르지만, 복잡한 형상의 제품은 제품의 형상, 금속의 유동, 플래쉬 등을 고려하여 분리선을 설계해야 한다.
대부분의 단조가공은 열간에서 행해지므로 금형의 소재는 고온에서의 내열강도와 경화능, 충격에 대한 저항 및 마모저항, 금형의 크기와 소재의 성질, 형상의 복잡성, 단조온도와 유형, 금형 재료의 가격, 생산량 등을 고려하여 선정한다.
윤활제는 소재의 냉각속도를 늦추고 금속의 유동속도를 좋게하며, 단조물이 금형으로부터 잘 분리되게하는 이형제로 사용된다. 열간단조에서는 흑연, 이황화몰리브덴이 사용되고, 냉간단조에는 광유와 비눗물을 보통 사용한다.
3) 단조기계
단조기계는 소요하중, 에너지, 크기, 형상의 복잡성, 소재재료의 강도와 변형속도 등을 고려하여 선택한다. 일반적으로 알루미늄, 마그네슘, 청동, 황동 등에는 프레스를 사용하고, 구리, 강, 티타늄, 기타 내열금속의 합금에는 해머를 사용한다.
단조(Forging) 
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