벤딩 및 성형 다이용 공구강 선정
벤딩 및 성형 다이는 판금을 정해진 축을 따라 소성 변형시킵니다. 성형 과정에서 안쪽 반경은 압축되고 바깥쪽 반경은 인장됩니다. 반복적인 작동 과정에서 슬라이딩 접촉과 측면 힘의 복합적인 영향으로 인해 마모, 재료 접착으로 인한 긁힘, 피로 관련 균열 또는 모서리 손상이라는 세 가지 주요 파손 모드가 발생합니다.
선택 요인
벤딩 및 성형 다이용 공구강을 선택하는 것은 기본적으로 내마모성과 인성 사이의 절충안이며, 추가적으로 열처리 중 발생하는 마모 현상과 변형에도 주의를 기울여야 합니다.
내마모성은 금형이 지속적인 슬라이딩 접촉 하에서 모서리 형상을 얼마나 잘 유지하는지를 결정합니다. 내마모성이 부족하면 모서리가 빠르게 둥글게 되고, 치수 정확도가 떨어지며, 대량 생산 시 공구 수명이 급격히 단축됩니다.
인성은 반복적인 하중과 측면 추력 하에서 금형의 균열 및 모서리 파손에 대한 저항력을 결정합니다. 이는 두꺼운 단면, 불안정한 성형 조건 또는 정렬을 완벽하게 제어할 수 없는 설정에서 매우 중요해집니다.
표면 호환성은 마모 현상과 직접적인 관련이 있습니다. 윤활이 부족한 환경에서는 공작물과 금형 표면 사이의 접착으로 인해 재료가 달라붙거나, 성형이 불안정해지거나, 최종 부품에 표면 결함이 발생할 수 있습니다.
제조상의 제약은 주로 열처리 반응과 관련이 있습니다. 공기 경화강은 변형을 줄이고 치수 안정성을 향상시키기 때문에 일반적으로 선호되는 반면, 유경화강이나 수경화강은 변형 위험이 관리 가능한 단순한 형상에만 사용되는 경우가 많습니다.
추천 공구강
AISI A2 공구강 | 1.2363 | SKD12
A2는 특정 파손 모드가 지배적이지 않을 때 일반적으로 기준 소재로 사용됩니다. 58~62 HRC의 경도를 갖는 A2는 내마모성과 인성 사이의 적절한 균형을 유지하여 광범위한 성형 조건에서 안정적인 성능을 제공합니다. 공기 경화 특성으로 인해 열처리 중 변형이 적어 안정적인 치수가 요구되는 금형에 적합합니다. 비교적 안정적인 하중 조건을 갖는 대부분의 중규모 생산 응용 분야에서 A2는 일관되고 예측 가능한 성능을 제공합니다.
AISI D2 공구강 | 1.2379 | SKD11
D2는 공구 수명의 주요 제한 요소가 마모일 때 선택됩니다. 높은 탄화물 함량으로 인해 내마모성이 크게 향상되어 장시간 생산 및 표면 마모가 빠른 재료에 적합합니다. 그러나 이러한 탄화물 구조는 인성을 저하시켜 금형이 충격, 측면 하중 또는 불안정한 성형 조건에 노출될 경우 파손이나 균열 발생 위험을 증가시킵니다. 따라서 D2는 마모가 주요 요인이고 기계적 충격이 제한적인 제어된 공정에서 최상의 성능을 발휘합니다.
AISI O1 공구강 | 1.2510 | SKS3
O1강은 일반적으로 최대 내구성보다 비용 관리와 가공성이 더 중요한 경우에 사용됩니다. 58~60 HRC의 경도를 가진 O1강은 비교적 요구 조건이 낮은 용도에는 충분한 성능을 제공하지만, 고합금강만큼 내마모성이 뛰어나지는 않습니다. 특히 금형 형상이 단순하고 성형 조건이 가혹하지 않은 경우, 단기간 또는 중기간 생산에 더 적합합니다.
AISI S7 공구강 공급업체 | DIN 1.2355
S7 강재는 공구 파손이 마모가 아닌 균열로 인해 발생할 때 필요합니다. 54~58 HRC의 가공 경도에서도 높은 인성을 유지하여 충격을 흡수하고 고하중 성형 작업 시 파손에 대한 저항력을 제공합니다. 두꺼운 단면, 높은 하중 또는 불가피한 정렬 불량이 발생하는 작업에서 S7 강재는 일반 냉간 가공 강재로는 달성할 수 없는 수준의 신뢰성을 제공하지만, 내마모성은 다소 떨어집니다.
W1 등급 (수경화 공구강)
W1 강재는 치수 정밀도가 중요하지 않은 단순하고 저렴한 용도에 적합합니다. 표면 경도는 높지만, 수냉 시 변형 위험이 있어 단순한 형상이나 소량 생산에만 사용이 제한됩니다. 일반적으로 예산 제약이 성능 요구 사항보다 우선시될 때만 선택됩니다.
요약표
| 공구강 등급 | 일반적인 경도(HRC) | 주요 이점 | 가장 적합한 대상 |
| A2 | 58–62 | 내마모성과 인성이 균형 잡혀 있고 변형이 적습니다. | 범용 성형, 중간 규모 생산 |
| 디2 | 58–62 | 높은 내마모성 | 안정적인 조건에서의 대량 생산 |
| 오1 | 58–60 | 저렴한 가격과 우수한 가공성 | 소량 생산, 간단한 공구 |
| S7 | 54–58 | 균열 및 충격에 대한 높은 저항성 | 고강도 성형, 불안정한 조건 |
| W1 | 58–64 (사례) | 저렴한 가격, 높은 표면 경도 | 단순한 형태, 낮은 정밀도의 응용 분야 |