전문가가 추천하는 판금 잠금 금형용 소재 6가지

판금 잠금 금형 수명에 영향을 주는 중요한 요소는 소재 화학 조성, 강도, 인성, 내마모성, 열적 안정성 등과 관련됩니다. 따라서 실제 생산 니즈에 따라 고품질 강재를 합리적으로 선정하고 열처리 공정을 적용해 금형 수명을 연장해야 합니다. 그렇다면 금형용으로 최적의 소재는 무엇일까요?

판금 잠금 금형 소재 요구 사항

• 강도

강도는 소재의 변형 저항과 파단 저항을 나타내는 성능 지표입니다. 냉간 잠금 판금 금형 설계·사용 시 충분한 강도를 확보해 금형 변형, 균열, 파손을 방지해야 합니다. 고강도는 적절한 열처리 공정으로 얻습니다.

• 경도

금형 부품 경도는 금형 수명에 큰 영향을 주므로 금형 설계 시 중요한 지표입니다.

• 인성

인성은 충격 하중 하에서 균열에 저항하는 소재 특성으로 금형강의 중요한 성능 지표입니다. 구체적 인성 요구는 금형 작업 조건에 따라 고려해야 합니다. 큰 충격 하중, 편심 굽힘 하중, 응력 집중이 있는 금형에는 충분한 인성이 필요합니다.

• 내마모성

금형 수명뿐 아니라 제품 치수 정밀도와 표면 거칠기에도 영향을 줍니다. 일반적으로 판금 금형 소재 경도는 블랭크 경도보다 30~50% 높아야 합니다. 금형 소재 미세조직은 기지 위에 미세하고 분산된 세립 탄화물이 분포한 하부 셸 구조가 바람직합니다.

• 내피로성

교번 하중 하에서 피로 손상에 저항하는 성능 지표로 용도에 따라 피로 강도, 피로 균열 개시력, 피로 균열 전파 저항, 저에너지 다중 충격 저항 등으로 나뉩니다.

• 열적 안정성

금형 사용 중 열로 인해 조직과 성능을 안정적으로 유지하는 능력입니다. 고속 블랭킹이나 심한 마찰·마모가 있는 냉간 잠금 판금 금형에는 2차 경화 능력을 가진 고합금강을 선정해야 합니다.

이상이 판금 잠금 금형 소재 요구 사항이며, 다음은 6가지 선택 가능 소재 특성입니다.

판금 잠금 금형용 선택 가능 소재 6가지

• 탄소 공구강

탄소 함량 0.7~1.3%, 저렴, 원료 조달 용이, 가공성 양호. 열처리 후 고경도·고내마모성 확보. 단순 형상, 경하중 판금 금형 부품에 적합. T10A가 가장 흔히 쓰이는 대표적 탄소 공구강으로 성능 우수, 고내마모성. 적절 열처리로 고강도와 일정 인성 확보. 고내마모성 필요, 충격 하중 견뎌야 하는 소형 판금 금형에 적합. T8A는 T10A보다 담금질성·인성이 우수하고 내마모성 더 높음. 소형 인발·압출 금형 제작에 적합.

• 저합금 공구강

탄소 공구강에 적당량 합금 원소 첨가. 담금질 냉각 속도 저하, 열응력·조직응력 감소, 담금질 변형·균열 경향 감소, 강재 담금질성 대폭 향상. 판금 금형 제조용 저합금강: CrWMn, 9Mn2V, 9SiCr, 9CrWMn, 9Mn27CrSiMnMoV(CH-1), 6CrNiMnSiMoV(GD) 등.

• 고탄소 고크롬강

냉간 판금 금형강 Cr12, Cr12MoV, Cr12Mo1V1(D2) 포함. 고경도, 고강도, 고내마모성, 담금질 용이, 안정성. 고내열성, 고압축강도, 담금질 변형 적음 장점. 단조 블랭크 경도 높음(약 550HB), 내부 응력 커 실온 방치 시 균열·스크랩 위험. 내부 응력 제거, 경도 저감, 절삭성 향상을 위해 소둔 필요.

• 고속도강

저온 담금질·급속 가열 등 공정 조치로 압축강도·내마모성·인성 효과적 개선. 중하중·장수명 냉간 판금 금형에 고속도강 적용 증가. 텅스텐-몰리브덴계 고속도강은 탄화물 분포 균일·입자 미세로 휨강도·소성·충격인성 우수, 경도와 2차 경화 능력 유지.

• 초경 합금

고경도, 고압축강도, 고내마모성으로 제작 금형이 강건·내구성 우수, 제품 표면 품질 양호해 양산에 적합. 다단계 진보 금형, 대구경 깊은 인발 금형 인서트 제작에 유리. 단점: 취성, 가공 곤란, 단조·열처리 불가, 고비용으로 적용 제한.

• 강철 결합 초경 합금

분말 야금으로 난용 금속 탄화물을 경질상, 합금을 결합상으로 해 만든 신형 판금 금형 소재. 고경도·고내마모성·고압축강도와 함께 강철의 가공성과 열처리성 보유.

JTR에서는 다양한 소재 옵션을 제공하며 모든 제품은 판금 공정으로 가공 가능합니다. 고객은 CNC 2D/3D 설계 파일만 제공하면 완벽한 원하는 제품을 받아보실 수 있습니다.