스탬핑(Stamping) 또는 프레싱(Pressing)은 평평한 금속 시트를 최종 형상으로 변환하는 제조 공정입니다. 이 공정에서는 블랭크(blank) 또는 코일(coil) 형태의 평평한 금속 시트를 프레스기에 올려놓고, 툴과 다이 표면으로 금속을 가공해 최종 형상을 만듭니다.
스탬핑은 머신 프레스나 스탬핑 프레스를 이용한 펀칭, 블랭킹, 엠보싱, 벤딩, 플랜징, 코이닝 등 다양한 시트 메탈 성형 제조 공정을 포괄합니다.
프레스 스트로크 한 번으로 원하는 형상을 만드는 단일 공정(one-step process)일 수도 있고, 여러 단계를 거쳐 완성할 수도 있습니다. 주로 시트 메탈에 적용하지만 폴리스티렌 등 다른 소재에도 사용할 수 있습니다.
프로그레시브 다이는 보통 강철 코일에서 재료를 공급받습니다. 코일 릴에서 풀린 코일은 스트레이트너에서 평탄화된 뒤 피더를 거쳐 정해진 피드 길이로 프레스와 다이로 이송됩니다. 부품 복잡도에 따라 다이의 스테이션 수가 결정됩니다.
스탬핑은 보통 냉간 금속 시트에 수행합니다. 열간 금속 성형은 단조(Forging) 항목을 참조하십시오.
최초의 주화는 기원전 7세기, 현재 터키 지역인 리디아(Lydians)인들이 주조한 것으로 알려져 있습니다. 1550년까지 주화 제조의 주된 방식은 망치로 두들기는 방식(coin hammering)이었습니다. 독일의 마르크스 슈바브(Marx Schwab)가 12명이 큰 바퀴를 돌려 금속을 주화 형태로 프레스하는 새로운 스탬핑 공정을 개발했습니다. 펀칭 공정은 1880년대에 더욱 혁신되었습니다.
1880년대 대량 생산 자전거에 스탬핑 부품이 사용되었습니다. 스탬핑은 단조와 가공을 대체해 비용을 대폭 절감했습니다. 단조품만큼 강하지는 않았지만 품질은 충분했습니다.
1890년 독일에서 스탬핑 자전거 부품이 미국으로 수입되었고, 미국 기업들은 미국 공작기계 제조사로부터 맞춤형 스탬핑 기계를 도입하기 시작했습니다. 연구 개발을 통해 Western Wheel사는 자전거 부품 대부분을 스탬핑으로 생산할 수 있게 되었습니다.
여러 자동차 제조사들이 부품 스탬핑을 채택했습니다. 헨리 포드는 기술진의 반대에도 스탬핑 부품을 고집했지만, 단조로는 수요를 맞출 수 없게 되자 결국 스탬핑으로 전환했습니다.
금속 스탬핑, 단조, 딥 드로잉 역사에서 모든 종류의 프레스는 금속 제조의 중추였습니다. 한 번의 프레스 스트로크로 더 많은 금속을 이동시키는 방향으로 공정이 개선되었습니다. 프레스와 연계된 자동화 장치는 생산 속도 향상, 인건비 절감, 작업자 안전 강화에 기여했습니다.
오늘날의 금속 스탬핑 환경에서는 I-PRESS with Connected Enterprise 같은 제어 시스템이 이력 기록, 리포트 전송, 원격/모바일 모니터링을 지원합니다. 현재 생산 데이터를 수집해 이력 데이터로 활용하는 새로운 트렌드가 자리 잡고 있습니다.
금속 스탬핑 기술에는 프로그레시브(Progressive), 포슬라이드(Four-slide), 딥 드로(Deep draw) 세 가지 주요 유형이 있습니다.
프로그레시브 다이 스탬핑은 각각 고유한 기능을 수행하는 여러 스테이션으로 구성됩니다.
먼저 스트립 금속이 프로그레시브 스탬핑 프레스로 공급됩니다. 스트립은 코일에서 꾸준히 풀려 다이 프레스로 들어가며, 툴의 각 스테이션이 순차적으로 다른 컷, 펀치, 벤딩을 수행합니다. 각 스테이션의 작업이 이전 스테이션의 작업에 더해져 완성된 부품이 나옵니다.
단일 프레스에서 툴을 반복 교체하거나, 여러 프레스를 각각 한 가지 동작에 할당해도 2차 가공이 필요한 경우가 많았습니다. 따라서 복잡한 형상의 금속 부품을 다음 조건으로 제작할 때 프로그레시브 다이 스탬핑이 이상적입니다:
포슬라이드는 수평 정렬과 4개의 슬라이드, 즉 4개의 툴을 동시에 사용해 공작물을 성형합니다. 이 공정으로 복잡한 컷과 벤딩이 가능해 가장 정교한 부품도 제작할 수 있습니다.
포슬라이드 금속 스탬핑은 기존 프레스 스탬핑 대비 여러 이점을 제공해 다양한 용도에 적합합니다:
이름 그대로 4개의 슬라이드를 가지며, 슬라이드당 하나씩 최대 4개의 툴을 장착해 여러 벤딩을 동시에 수행할 수 있습니다. 재료가 포슬라이드로 공급되면 툴이 장착된 각 샤프트가 빠르게 연속으로 벤딩을 가합니다.
딥 드로잉은 시트 메탈 블랭크를 펀치로 다이에 당겨 형상을 만듭니다. 성형된 부품의 깊이가 직경을 초과할 때 '딥 드로잉'이라 부릅니다.
이 성형 방식은 여러 단계의 직경이 필요한 부품 제작에 이상적이며, 일반적으로 더 많은 원자재를 소모하는 터닝 공정의 비용 효율적인 대안입니다. 딥 드로잉으로 제작되는 대표적인 제품:
단납기 금속 스탬핑은 초기 툴링 비용이 최소화되어 프로토타입이나 소규모 프로젝트에 이상적입니다. 블랭크 제작 후 맞춤형 툴링 컴포넌트와 다이 인서트를 조합해 벤딩, 펀칭, 드릴링을 수행합니다.
맞춤형 성형 작업과 소량 생산으로 개당 단가는 높을 수 있지만, 툴링 비용이 없어 빠른 턴어라운드가 필요한 많은 프로젝트에서 더 비용 효율적일 수 있습니다.
스탬핑(프레싱)은 평평한 시트 메탈(코일 또는 블랭크)을 스탬핑 프레스에 넣고, 툴과 다이 표면으로 원하는 형상을 만드는 공정입니다. 펀칭, 블랭킹, 벤딩, 코이닝, 엠보싱, 플랜징 등은 금속을 성형하는 스탬핑 기법입니다.
피어싱과 커팅도 스탬핑 프레스에서 수행 가능합니다. 프로그레시브 스탬핑은 위 방식들을 한 줄로 배열된 다이 세트로 스트립 재료가 단계별로 통과하며 수행하는 복합 공정입니다.
금속 부품, 컴포넌트, 제품 제작이 필요할 때 금속 스탬핑 서비스를 제공하는 기업과 협업하면 많은 이점이 있습니다.
높은 정밀도 컷이 필요하면 스탬핑 업체는 이를 구현할 툴과 공정을 갖추고 있습니다. 이런 정밀 가공은 큰 비용이 들어 이 부분에서 비용을 아끼려 들 수 있습니다. 스탬핑 업체를 통해 더 낮은 비용으로 더 높은 품질의 제품을 얻을 수 있습니다.
일부 업체는 조각별 개별 컷팅만이 일관된 정밀도를 보장한다고 주장하지만, 주요 금속 기업들은 이것이 사실이 아니라고 봅니다.
정밀한 CAD 설계, 적절한 툴링, 숙련된 스탬핑 머신 운영, 각 부품 검사를 통한 품질 관리로 전체 공정을 세밀하게 제어하면 대량 생산에서도 일관성을 확보할 수 있습니다.
이건 설명이 필요 없습니다. 대량의 고품질 제품이 필요하면 기계와 툴을 갖춘 업체에 맡겨 빠르고 효율적으로 프로젝트를 수행하십시오.
스탬핑을 외부 업체에 아웃소싱하면 자사 내에 생산 공간과 시간을 할당할 필요가 없습니다.
생산 공정의 복잡함에 매이지 않고 비즈니스의 다른 측면에 집중할 수 있습니다.
금속 스탬핑은 다양한 소재의 고유한 금속 가공 특성을 활용해 광범위한 산업 분야에 적용됩니다. 일반 금속부터 희귀 합금까지 용도별 장점에 따라 성형·가공됩니다.
일부 산업은 베릴륨 구리의 전기/열 전도성을 항공우주, 전기, 방산 분야에 활용하고, 강철과 그 합금의 고강도 특성을 자동차 산업에 활용합니다.
금속 스탬핑 기업을 활용하는 주요 산업(전체 목록 아님):
산업기술
주조(Casting)란? 주조는 액체 상태의 재료(주로 금속)를 원하는 형상의 공동(캐비티)을 가진 금형에 붓고 응고시켜 제품을 얻는 제조 공정입니다. 응고된 제품 자체도 주물(casting)이라 부르며, 금형에서 꺼내거나 금형을 파손해 제품을 취출합니다. 주조 재료는 금속 외에도 에폭시, 콘크리트, 석고, 점토 등 두 가지 이상 성분 혼합 후 경화되는 냉간 경화 재료도 포함됩니다. 금속 주조는 7,000년 역사를 가진 공정으로 제조업과 미술 분야 모두에서 활용되어 왔습니다. 최초 주조품은 기원전 3200년경 이라크에서 발견된 구리
메탈 플레이팅(도금)이란? 메탈 플레이팅은 소재 표면에 얇은 금속층을 입히는 것. 도전성 표면에 금속을 증착시키는 표면 피복 공정입니다. 수백 년 역사를 지닌 기술이자 현대 기술에도 필수적입니다. 장식, 내식성, 납땜성 향상, 경화, 내마모성, 마찰 저감, 도장 밀착성 향상, 전도도 변경, IR 반사율 개선, 방사선 차폐 등 다양한 목적. 주얼리는 은/금 마감 위해 도금 활용. 원자 단위 박막 증착 가능해 나노기술에도 응용. 여러 도금 방식과 변형 존재. 한 방식은 금속 시트로 고체 표면 덮고 열/압력 가해 융합. 다른 기법: 전기
