스테인리스 스틸 스트립의 스탬핑 가공 기술 공정을 소개합니다

스테인리스 스틸 스트립 스탬핑이란 스테인리스 스틸 스트립 소재를 스탬핑 기술을 통해 특정 형상과 크기의 부품 또는 반제품을 얻기 위한 가공 과정을 의미합니다.

스탬핑된 스테인리스 스틸 스트립

스테인리스 스틸 스트립은 높은 강도, 내식성, 우수한 연성 및 매끄러운 표면 마감 특성을 지닙니다. 이러한 특성에 스탬핑 공정의 고효율성과 고정밀도가 더해져 전자, 자동차, 가전, 의료기기, 하드웨어 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있습니다.

스테인리스 스틸 스트립의 스탬핑 가공 기술 공정은 일련의 체계적인 스탬핑 절차를 통해 스테인리스 스트립을 특정 형상, 크기 및 특성을 갖는 부품으로 변환하는 것입니다. 전체 공정은 재료 특성, 금형 설계 및 장비 파라미터와 조화를 이루며 효율적이고 정밀한 생산을 보장해야 합니다.

I. 준비 단계

재료 선정 및 검사

내식성, 강도, 스탬핑 성형성 등의 요구 사항에 따라 스테인리스강 스트립의 등급(예: 304, 316, 430 등)을 선택하고 제품 스트립의 두께(일반적으로 0.02~3mm), 폭 및 표면 상태(예: 미러 마감, 매트 마감, 냉간 압연 상태)를 결정합니다.

스테인리스강 밴드에 대한 입고 검사를 수행합니다: 두께 허용오차(±0.01~±0.1mm 범위 내 충족 필요), 표면 결함(스크래치, 산화피막, 오염 등), 기계적 특성(경도, 연신율 등)을 점검하여 성형 가공성 요구조건을 충족하는지 확인합니다.

제품 및 금형 설계

부품 도면을 기반으로 프레스 가공 공정 계획을 수립하고, 공정 조합(단일 공정 프레스 또는 연속 프레스 등)을 결정하며, 배치도를 계획합니다(자재 활용률 극대화 및 폐기물 최소화를 위해 최적화).

특수 프레스 금형 설계

간단한 부품(예: 개스킷 및 펀칭 부품)의 경우 단일 공정 다이(블랭킹 다이, 펀칭 다이)를 사용할 수 있습니다.

복잡한 부품(예: 다공성, 곡면, 신축 부품)은 여러 공정을 하나의 다이 세트에 통합하여 연속적인 자동 생산을 구현하기 위해 프로그레시브 다이(연속 다이)가 필요합니다.

금형 소재 선택: 스테인리스강의 높은 경도와 내마모성을 고려하여 금형 절단부에는 일반적으로 Cr12MoV 및 고속 강철(예: W6Mo5Cr4V2)을 사용하며, 사용 수명을 연장하기 위해 담금질 처리(HRC58-62의 경도)를 실시합니다.

장비 디버깅

스트립 두께 및 스탬핑 공정(예: 블랭킹, 드로잉)에 따라 적절한 프레스를 선택하세요. 소형 부품의 경우 벤치 프레스 또는 고속 정밀 프레스(분당 50~500회 속도)를 사용하고, 대형 부품의 경우 사열 유압 프레스 또는 기계식 프레스를 사용합니다.

프레스 기계의 파라미터를 점검하고 조정합니다: 슬라이더 스트로크, 스탬핑 속도 및 클로징 높이 등을 다이와 일치하도록 설정하여 과도한 충격력으로 인한 다이 손상이나 부품 변형을 방지해야 합니다.

II. 코어 스탬핑 가공 단계

부품의 복잡성에 따라 스탬핑 공정은 단일 공정 스탬핑(단순한 부품에 적합)과 연속 스탬핑(복잡한 부품 및 대량 생산에 적합)으로 구분할 수 있습니다. 핵심 공정은 다음과 같습니다.

1. 언롤링 및 레벨링

언코일링: 스테인리스강 스트립 코일을 언코일러를 통해 풀어내고, 피딩 장치(예: 롤러 피딩 또는 서보 피딩)와 함께 스탬핑 다이에 지속적이고 균일하게 공급합니다. 피딩 정확도는 ±0.05mm 이내로 제어되어 부품 치수의 일관성을 보장합니다.

레벨링: 스트립 재료가 휘거나 비틀린 경우, 내부 응력을 제거하기 위해 레벨링 기계(다중 롤 레벨링)를 통해 평탄하게 하여 스트립 재료가 평평하게 유지되도록 해야 하며, 스탬핑 중 재료 변형으로 인한 부품 치수 편차 또는 다이 막힘을 방지해야 합니다.

2. 기본 스탬핑 공정

블랭킹/전단: 다이의 절단 날을 이용해 스테인리스강 스트립을 펀칭하거나 절단하여 부품의 초기 블랭크(예: 원형 또는 사각 시트 재료)를 얻습니다. 이후 조립에 영향을 주지 않도록 날은 예리해야 하며, 버(burr)의 높이는 ≤0.03mm 이하로 유지되어야 합니다.

펀칭/트리밍: 스트립 또는 블랭크 위에 필요한 구멍(원형 또는 불규칙한 모양의 구멍)을 펀칭하거나 엣지의 불필요한 재료를 제거하여 구멍 위치 정확도(위치 허용오차 ±0.02~±0.1mm)와 가장자리의 매끄러움을 보장합니다.

3. 성형 스탬핑 공정

곡면 가공: 스트립을 벤딩 다이를 통해 특정 각도(예: 90°, U자형, Z자형)로 굽힙니다. 스테인리스강의 스프링백 특성(특히 오스테나이트계 스테인리스강은 스프링백률이 높음)에 따라 다이 보정(과도한 굽힘 각도 설계 등)이 필요하여 굽힌 후 치수가 요구 사항을 충족하도록 해야 합니다.

드로잉 가공: 3차원 형상 부품(컵 형태 및 원통형 등)에 적합합니다. 드로잉 다이를 통해 스트립을 필요한 깊이까지 압연합니다. 균열 방지를 위해 드로잉 계수(각 드로잉 공정에서 직경 감소 비율)를 제어해야 하며, 과도한 신장을 피해야 합니다(오스테나이트계 스테인리스강은 드로잉 성능이 가장 우수하여 여러 번 드로잉이 가능함).

플랜지 가공/프레스 리브: 부품의 가장자리를 접거나 말아 올리는 작업(예: 둥근 구멍 주변을 플랜지 형태로 말기) 또는 강성 보강을 위해 리브를 프레스 성형하는 작업입니다(부품의 강성을 향상시킴). 플랜지 가공 시 가장자리에 주름이 생기지 않도록 하고, 리브 압입 깊이가 균일해야 합니다.

4. 정밀 마무리 가공 (선택 사항)

정밀도 요구 사항이 높은 부품(예: 전자 커넥터 등)의 경우, 세부 블랭킹(절단면의 표면 품질 향상), 성형(굽힘 또는 신동 후 발생하는 치수 편차 수정), 그리고 버 제거(연마, 전해가공 또는 레이저를 통한 가장자리의 버 제거) 등의 2차 마감 공정이 필요합니다.

III. 후속 가공 단계

세척 및 탈지

금형 가공 공정에서 사용된 스탬핑 오일(윤활 및 냉각용)은 세척 공정을 통해 제거되어야 합니다. 일반적인 세척 방법은 다음과 같습니다.

용제 세척(예: 알코올, 세정제): 소형 부품에 적합;

초음파 세척: 복잡한 구조의 부품에 적합하며, 틈새와 구멍 내 오염물 제거를 철저히 보장합니다.

표면 처리

제품 요구사항에 따라 표면 처리 공정을 선택하세요

패시베이션 처리: 질산 또는 크롬산 용액으로 처리하여 스테인리스강 표면에 산화막을 형성함으로써 내식성을 향상시킵니다 (특히 304 및 316과 같은 오스테나이트계 스테인리스강의 경우).

연마: 표면 평활도 향상(예: 거울 효과)을 위해 실시하며, 장식용 부품이나 식품 접촉 부품에 사용됩니다.

전기 도금: 니켈 도금 또는 크롬 도금과 같이 표면 경도를 높이거나 외관을 변경하기 위한 처리입니다 (스테인리스강은 이미 내식성이 강하므로 도금은 거의 사용되지 않음).

검사 및 포장

검사: 캘리퍼스, 마이크로미터, 영상 측정기 등의 측정 도구를 사용하여 부품의 치수, 형상 공차 및 표면 품질을 검사하고 부적합 제품을 제거합니다.

포장: 운송 중 압축으로 인한 스크래치나 변형을 방지하기 위해 부품 특성에 따라 블리스터 박스, 트레이 등의 포장 방식을 선택합니다.

Iv. 공정 특성 및 주요 관리 요소

높은 효율성 및 연속성: 프로그레시브 다이와 자동 피딩 시스템을 도입하여 연속 생산이 가능합니다. 단일 생산라인의 일일 생산량은 수만 개에서 수십만 개에 이르며, 대규모 표준화된 부품 생산에 적합합니다.

중요 관리 점검 항목

금형 정밀도: 부품의 치수 허용오차에 직접적인 영향을 미칩니다. 마모로 인한 치수 편차를 방지하기 위해 절단 날 부분의 정기적인 유지보수가 필요합니다.

윤활 효과: 스테인리스강 소재 및 공정(예: 드로잉 공정의 경우 고점도 극압유)에 맞는 스탬핑 오일을 사용하여 재료의 스크래치 또는 금형의 과열을 방지해야 합니다.

스프링백 제어: 성형 부품의 형상 편차를 줄이기 위해 공정 매개변수(예: 프레스 성형 속도 및 온도)를 최적화하거나 다이 보정을 수행합니다.