정밀 블랭킹 다이용 공구강 선정

정밀 블랭킹은 최소한의 파손 영역으로 완전히 절단된 모서리를 생성하도록 설계된 정밀 냉간 성형 공정입니다. V-링 압입기를 적용하여 재료에 절단 전에 높은 압축 응력을 가함으로써 균열 전파보다는 소성 변형을 촉진합니다.

기존 블랭킹 방식과 비교했을 때, 이 방식은 접촉 압력이 현저히 높아지고, 간극이 더욱 좁아지며(일반적으로 판재 두께의 약 1%), 절삭면에서 심한 마찰이 발생합니다. 동시에 펀치는 강력한 박리 및 배출력을 견뎌야 합니다.

이러한 조건에서 공구 파손은 주로 연삭 마모, 접착 마모(갈링) 및 응력 집중으로 인한 모서리 파손에 의해 발생합니다. 따라서 공구강 선택은 모서리 안정성과 금형 수명을 직접적으로 결정합니다.

선택 요인

정밀 블랭킹의 핵심 과제는 마모와 극심한 압축 응력이 동시에 발생하는 상황에서도 모서리 품질을 유지하는 것입니다.

마모를 방지하고 정밀한 간극을 유지하려면 높은 경도가 필요합니다. 그러나 경도가 증가하면 인성이 감소하여 하중을 받을 때 절삭날이 쉽게 파손됩니다. 정밀 블랭킹 작업에서 절삭날에 미세 균열이 발생하면 빠르게 전파되어 조기 파손으로 이어집니다.

이러한 이유로, 해당 강철은 국부적인 과부하를 흡수할 수 있을 만큼 충분한 인성을 제공해야 하며, 동시에 모서리의 급격한 마모를 방지하기 위해 충분한 내마모성을 유지해야 합니다.

절삭면에서의 마찰은 재료 선택을 더욱 복잡하게 만듭니다. 높은 접촉 압력은 특히 장시간 생산 시 펀치 표면에 재료가 달라붙는 현상을 촉진합니다. 이는 갈링 위험을 증가시키고 마모를 가속화합니다. 실제로 미세 구조의 균일성이 떨어지는 강재는 균열 발생 및 불안정한 마모 거동에 더 취약합니다.

결과적으로 공구 수명은 경도뿐만 아니라 탄화물에 의한 내마모성과 기지재의 인성 사이의 균형에 따라 결정됩니다.

추천 공구강

정밀 블랭킹 공정에서 금형 세트의 각 구성 요소는 서로 다른 재료 특성을 요구합니다. 따라서 재료 선택은 단일 등급에 국한되기보다는 기능에 따라 이루어져야 합니다.

AISI A2 공구강 | 1.2363 | SKD12

A2는 일반적으로 균열 저항성이 중요한 V링 플레이트, 펀치 홀더 및 기타 구조 부품에 사용됩니다.

이 소재는 고탄소 고크롬강보다 우수한 인성을 제공하여 취성 파괴 없이 압축력과 박리력을 동시에 견딜 수 있습니다. 또한 열처리 중 치수 안정성이 뛰어나 금형 정렬 및 간극 제어를 유지하는 데 도움이 됩니다.

A2는 일반적으로 57~60 HRC의 경도로 적용되며, 중간 정도의 생산량이나 파손 위험이 우려되는 용도에 적합합니다.

AISI D2 공구강 | 1.2379 | SKD11

D2는 내마모성이 공구 수명의 제한 요소인 대량 정밀 블랭킹 작업에서 절삭날에 사용되는 표준 소재입니다.

높은 탄화물 함량으로 인해 내마모성이 뛰어나 장기간 가공에도 날카로운 모서리와 정밀한 간극을 유지할 수 있습니다. 그러나 인성이 낮아 불안정한 하중 조건에서는 모서리 파손에 더 취약합니다.

D2는 제어된 영향을 미치는 안정적인 공정에서 최상의 성능을 발휘하며 일반적으로 58~62 HRC에서 사용됩니다.

AISI S7 공구강 공급업체 | DIN 1.2355

S7은 압력판 및 고정 장치와 같이 하중이 많이 가해지는 구조 부품에 사용됩니다. 이러한 부품은 작동 중에 상당한 압축력과 충격력을 흡수합니다.

이 소재는 충격 인성이 뛰어나 반복적인 하중에도 균열이 발생하지 않아 고응력 지지 역할에 적합합니다. 하지만 내마모성이 낮아 절삭날에는 적합하지 않습니다.

S7은 일반적으로 인성을 극대화하기 위해 54~58 HRC로 열처리됩니다.

분말야금(PM) 고속강

분말야금 고속강은 내마모성과 인성이 동시에 요구되는 정밀 블랭킹 작업에 사용됩니다.

균일한 미세구조 덕분에 기존 D2강에 비해 균열 발생 지점이 줄어들어 모서리 파손 위험이 크게 낮아집니다. 동시에 높은 경도와 내마모성을 유지하여 고하중 및 고정밀 작업에 적합합니다.

이러한 강철은 일반적으로 공구 수명 연장과 공정 안정성이 중요한 60 HRC 이상의 경도 수준에서 사용됩니다.

요약표

공구강 등급일반적인 경도정밀 블랭킹 다이의 주요 장점
AISI A257–60 HRC인성이 우수하여 구조 부품 및 중간 하중에 적합합니다.
AISI D258–62 HRC내마모성이 뛰어나 장기간 생산에 적합합니다.
AISI S754–58 HRC높은 충격 저항성; 지지 부품에 사용됨
PM 고속60~64세 이상 HRC내마모성과 인성을 겸비하여 파손 위험을 줄입니다.