스탬핑 다이용 재료 유형 살펴보기

펀치 다이에 사용되는 재료는 화학 성분, 공정 성능, 부하 용량 및 재료의 특성에 따라 크게 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

I. 탄소 공구강

탄소 공구강의 탄소 함량은 0.65% ~ 1.35%(질량 분율)입니다. 탄소 공구강은 냉간 가공 금형강에 널리 사용되는 기본 강종입니다. 가공성이 좋고 비용이 저렴하며 공급이 풍부하고 구하기 쉽습니다.

단점은 경화성이 낮고 담금질 변형이 크며 내마모성이 좋지 않아 비철금속 펀칭 부품용 펀치 및 다이, 재료 두께가 1mm 이하인 중소형 경하중 얇은 강판 펀칭 부품용 펀치 및 다이 제조에 적합합니다.

일반적인 등급에는 고품질 탄소 공구강 T7, T8, TI0, TII, T12, T13 및 고급 고품질 탄소 공구강 T7A, T8A, TI0A, T11A, T12A, T13A 등이 있습니다.

II. 합금 공구강

일정량의 다양한 합금 원소를 함유한 합금 공구강은 펀치 다이의 일반적인 소재입니다. 합금 공구강의 주요 특징은 우수한 가공성, 강한 내마모성, 작은 열처리 변형입니다.

Cr12로 대표되는 고탄소 고크롬 합금 공구강은 이러한 유형의 펀치 다이 합금 공구강에 사용되는 대표적인 소재입니다.

또한 Cr12MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV, Cr2Mn2SiWMoV, Cr12Mo1V1, Cr5Mo1V, 9Mn2V, CrWMn, 9CrWMn, 6Cr4W3Mo2VNb, 7CrSiMnMoV 등 11가지 등급을 보유하고 있습니다.

III. 고속 공구강

고속 공구강의 탄소 함량은 0.70% ~ 1.65%(질량 분율)이고 합금 원소 함량은 10% ~ 20%(질량 분율)입니다.

합금 공구강에 비해 강철의 경도, 경화성, 내마모성 및 열경도가 크게 향상됩니다.

일반적인 고속 공구강은 텅스텐 계열 고속 공구강, 몰리브덴 계열 고속 공구강, 코발트 계열 고속 공구강, 알루미늄 계열 고속 공구강, 고 바나듐 고속 공구강으로 나눌 수 있으며 14~15개 정도의 등급이 있습니다.

펀치 다이 제조에는 일반적으로 두 가지 등급의 고속 공구강만 사용됩니다: W18Cr4V와 W6Mo5Cr4V2입니다. 새로 개발된 매트릭스 강재에는 6Cr4Mo3Ni3WV, 6Cr4W3Mo2VNb(65Nb) 등이 있습니다.

IV. 초경합금 및 강철 결합 초경합금

박판 대량 생산용 스탬핑 부품 연중 내내 또는 연간 생산량이 특히 많은 경우와 같이:

• 중소형 전기 모터의 회전자 및 고정자 실리콘 강판에 사용됩니다;
• 계기 및 계량기용 소형 변압기 E형 철심 실리콘 강판;
• 전기 부품용 커넥터 부품, 범용 표준 용접 탭, 접점 탭, 전기 기기용 스프링 탭;
• 권총, 소총, 산탄총 등의 표준 총알 및 탄피,

수명을 개선하기 위해 펀치, 다이, 수형 및 암형 다이 등과 같은 펀치 다이의 주요 작업 부품을 만드는 데 초경합금과 강철 결합 초경합금을 사용하는 경우가 많습니다.

초경합금은 분말 야금 공정으로 생산되는 다상 복합 재료로, 주로 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드 및 크롬 카바이드와 같은 내화성 금속 탄화물을 매트릭스로 사용하고 철 계열의 코발트를 바인더로 사용합니다.

1923년 독일에서 연구에 성공하여 1948년경 펀칭 금형에, 1958년 냉간 압출 금형에 사용되었으며, 현재는 다양한 산업 분야에서 보급 및 적용되고 있습니다.

펀치 다이 제조에 일반적으로 사용되는 텅스텐 코발트 초경합금에는 YG6, YG8, YG11, YG15, YG20, YG25 등급 등이 있습니다.

경도는 65~72 HRC에 달하며 강도가 높고 내마모성이 뛰어나며 열경도가 좋지만 부서지기 쉽고 인성이 약간 떨어지며 가격이 비싸고 가공이 어렵습니다.

강철 결합 초경합금은 티타늄 카바이드 또는 텅스텐 카바이드를 경상으로 하고 합금강을 매트릭스로 하여 소결법으로 만든 재료로 카바이드 함량이 매우 높은 강입니다. 일반 합금공구의 특성을 가지고 있으며 초경합금의 높은 경도와 우수한 내마모성이라는 장점도 가지고 있습니다. 아주 좋은 펀치 다이 소재입니다.

일반 탄소 공구강 펀치 다이와 비교하여 펀치 다이의 수명을 수십 배 또는 수백 배까지 늘릴 수 있습니다. 펀치 다이 제조에 사용되는 일반적인 등급의 강철 결합 초경합금은 GT35, GW50입니다.