금속 스탬핑 공정: 종류, 재료 및 응용 분야

판금 스탬핑 공정은 설계에서 시작되며, 이 설계는 판금을 냉간 성형하여 사용 가능한 부품으로 만드는 방법을 안내합니다. 이러한 소성 변형은 절단, 블랭킹, 벤딩 및 딥 드로잉을 포함한 다양한 기술을 통해 수행됩니다. 

금속 스탬핑 공정은 일반적으로 설계 단계로 시작하며, 이 단계에서 제조업체와 고객은 스탬핑될 부품의 재질, 치수 및 기타 특성을 결정합니다. 

그다음 단계로는 재료 준비, 공급, 스탬핑 및 후처리(마감 처리 등)가 있습니다. 

금속 스탬핑 공정을 성공적으로 수행하려면 재료의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 강철을 블랭킹할 때 6000 시리즈 알루미늄에 적용하는 방식과 동일한 방법을 사용하면 공정이 실패할 가능성이 높습니다. 

알루미늄 합금, 냉간압연강, 구리, 인청동, 베릴륨동, 아연도금강, 스테인리스강 등 다양한 금속을 스탬핑할 수 있으므로 원하는 정확한 특성을 고려하는 것이 좋습니다. 

 

금속 스탬핑이란 무엇입니까?

금속 스탬핑은 평평한 금속판을 정밀한 부품으로 변환하는 다재다능하고 효율적인 냉간 성형 공정입니다. 이 공정은 금속판에 가해지는 힘과 압력을 이용합니다. 스탬핑 다이 굽힘, 곡선, 절단면 및 기타 형상을 일관된 정밀도로 제작합니다. 관련 항목:금속 스탬핑의 기초

 

스탬핑은 어떻게 작동하나요?

스탬핑 제조 공정은 설계, 재료 준비, 스탬핑, 마감 및 품질 관리의 다섯 가지 주요 단계로 구성됩니다. 각 단계는 제조 효율을 최적화하고 오류를 최소화하는 데 매우 중요합니다. 스탬핑 결함그리고 비용 관리. 

스탬핑 공정 단계를 자세히 살펴보면 다음과 같습니다. 

설계 및 재료 준비

첫 번째 단계는 올바른 것을 선택하는 것입니다 스탬핑 재료 그리고 스탬핑 디자인을 준비합니다. 이 단계는 스탬핑된 부품이 기능적 요구 사항과 미적 요구 사항을 모두 충족하는지 확인하는 데 매우 중요합니다.

스탬핑 작업 

스탬핑은 일반적으로 여러 단계로 이루어지며, 첫 번째 단계는 금속판을 지정된 모양과 크기로 절단하는 블랭킹 공정입니다. 이후 성형, 절단, 천공, 트리밍 및 기타 금속 스탬핑 세부 작업이 이어집니다. 

보조 작업 

스탬핑된 부품은 디버링, 연마, 코팅과 같은 필요한 2차 가공을 거칩니다. 이러한 공정을 통해 기능성과 표면 품질이 향상됩니다. 

판금 스탬핑 공정 제어란 무엇입니까? 

품질 보증 마크가 찍힌 부품은 설계 단계부터 최종 단계까지 공정 관리를 통해 만들어집니다. 제조 업체는 고객과의 긴밀한 소통을 유지하는 것 외에도 품질 관리 기술을 활용해야 합니다. 

기술적 선택 사항은 다음과 같습니다.

  • 광학 비전 시스템
  • 맞춤형 게이지
  • 금형 내 측정 시스템
  • 통계적 공정 관리 시스템

 

금속 스탬핑 작업에는 어떤 네 가지 유형이 있습니까?

금속 스탬핑에는 크게 프로그레시브 스탬핑, 트랜스퍼 스탬핑, 딥 드로잉, 파인 블랭킹의 네 가지 유형이 있습니다. 프로린텍은 요구되는 공차, 생산량, 부품의 복잡성에 따라 어떤 방식을 사용할지 결정합니다. 

아래의 추가 설명에서 알 수 있듯이, 프로그레시브 스탬핑은 대량 생산에 적합하고, 트랜스퍼 스탬핑은 복잡한 부품 생산에 적합하며, 딥 드로잉은 원통형 부품 생산에 적합하고, 정밀 블랭킹은 엄격한 공차가 요구되는 경우에 선호됩니다. 

금속 스탬핑 기술에 대해 더 자세히 알아보겠습니다. 

프로그레시브 스탬핑

금속 스트립에 대한 프로그레시브 다이 스탬핑 작업 

프로그레시브 스탬핑

프로그레시브 스탬핑 방식에서는 금속 코일이 스탬핑 프레스에 연속적으로 공급됩니다. 펀칭, 벤딩 및 성형 공정이 동시에 진행됩니다. 

트랜스퍼 스탬핑 

트랜스퍼 스탬핑의 기본 방식은 금속 블랭크를 한 스탬핑 스테이션에서 다른 스테이션으로 옮겨가면서 성형 및 가공을 거쳐 최종 형상을 얻는 것입니다. 이 기술은 비교적 복잡하고 큰 부품을 쉽게 생산할 수 있다는 장점 때문에 선호됩니다. 

딥 드로잉

펀치 및 다이 구성 요소를 보여주는 딥 드로잉 스탬핑 공정 다이어그램

딥 드로잉

딥 드로잉은 펀치를 사용하여 판금을 금형 안으로 당겨 넣는 공정입니다. 이 과정에서 판금은 금형의 형상을 그대로 따라가게 됩니다. 부품이 딥 드로잉 공정을 거친 것으로 인정받으려면 업계 관례에 따라 드로잉 비율이 2보다 커야 합니다. 즉, 블랭크 직경과 펀치 직경의 비율이 2를 초과해야 합니다. (또한, 저희 가이드도 살펴보세요) 스탬핑 vs 성형)

파인 블랭킹 

정밀 블랭킹은 기계 가공과 스탬핑을 결합하여 정밀한 부품을 제조하는 공정입니다. 블랭크 홀더, 펀치, 카운터펀치의 전문적인 조합을 통해 재료의 흐름을 제어합니다. 

정밀 블랭킹 프레스에 재료를 놓고 압력을 가하면, 아래에서 가해지는 반압력에 힘입어 펀치가 재료 위로 내려갑니다. 그 결과, 균열이나 버(burr)가 없는 깨끗한 절단면을 얻을 수 있습니다. 

정밀 블랭킹 공정 단계도 (삽입, 클램핑 및 펀칭 단계 표시)

파인 블랭킹

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금속 스탬핑 공정의 유형

주요 금속 스탬핑 공정에는 블랭킹, 펀칭, 벤딩, 스트레칭 및 코이닝이 있습니다. 그 외에도 임프린팅, 플랜징, 엠보싱 및 그루빙이 있습니다. 

블랭킹 

블랭킹은 전단력을 이용하여 더 큰 금속판에서 원하는 모양의 금속 조각을 잘라내는 공정입니다. 다시 말해, 잘라낸 조각이 바로 원하는 부품입니다. 

블랭킹 작업에서 펀치로 판금에서 원형 블랭크를 절단하는 모습을 보여줍니다.

블랭킹 

펀칭 

펀칭은 펀칭 프레스를 사용하여 판금을 특정 모양으로 가공하는 공정입니다. 이 과정에서 슬러그라고 불리는 폐금속이 발생하는데, 이는 대개 고철 처리장으로 보내집니다. 펀칭은 블랭킹과 달리 제거되는 부분이 폐금속이고, 더 큰 부분이 가공품이라는 점에서 차이가 있습니다. 

펀칭에 대한 자세한 내용은 다음에서 확인할 수 있습니다. 펀칭 vs 스탬핑 비교. 

벤딩 

금속 스탬핑에서 벤딩은 판금을 U자형, V자형, L자형 또는 기타 원하는 모양이나 프로파일로 성형하는 것을 말합니다. 이 공정은 일반적으로 단일 축을 따라 수행됩니다. 

스트레칭

스트레칭은 금형을 사용하여 판금에 인장력을 가해 오목한 모양을 만드는 공정입니다. 

코 이닝

코이닝은 판금 벤딩의 한 형태로, 다이와 펀치가 공작물에 필요한 정확한 각도(일반적으로 90도)를 이루도록 설계되었습니다. 이러한 금속 성형 결과를 얻기 위해서는 높은 벤딩력이 필요합니다. 

각인 

임프린팅은 판금의 특정 부분을 오목하게 하거나 볼록하게 하여 미리 정해진 패턴을 만드는 공정입니다. 

플랜지 

플랜징 공정은 롤러를 이용하여 금속판에 가장자리를 형성하는 작업입니다.

플랜지 

플랜징은 특수 장비 또는 일반적인 금형과 프레스를 사용하여 판금에 플랜지 또는 플레어를 만드는 공정입니다. 

엠보싱

엠보싱은 판금을 금형에 눌러 찍어내어 오목하거나 볼록한 형상을 만드는 스탬핑 공정입니다. 판금은 금형의 모양을 그대로 따라가게 됩니다. 

그루 빙

홈 가공은 판금에 다이 또는 펀치를 사용하여 얕은 홈을 만드는 작업입니다. 이러한 홈은 기능적 또는 장식적인 목적으로 사용될 수 있습니다. 

 

스탬핑 프레스의 종류

스탬핑 프레스는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 서보 프레스 등으로 구분됩니다. 프레스는 톤수와 스트로크 길이에 따라 더욱 세분화될 수 있습니다. 최적의 스탬핑 결과를 얻으려면 이러한 프레스를 적절한 금형 설계와 함께 사용해야 합니다. 

기계식 프레스

이러한 프레스는 플라이휠에 스탬핑 에너지를 저장하고, 연결된 이중 작동식 편심 기어식, 단일 기어식 또는 이중 기어식 구동 방식을 통해 에너지를 방출합니다. 

유압 프레스

이러한 유형의 스탬핑 프레스는 가압된 비압축성 유체를 통해 발생하는 정압을 이용하여 램을 구동합니다. 이 유형의 스탬핑 프레스는 경량 부품을 생산할 수 있고, 금형이 하나만 필요하며, 비용 효율이 높고, 강력한 스트로크를 제공한다는 장점이 있습니다. 

다중 램 구성의 유압식 스탬핑 프레스

유압 프레스

서보 프레스

기존 프레스의 모터와 클러치를 서보모터로 교체함으로써 서보 프레스라는 새로운 범주를 도입할 수 있습니다. 이러한 프레스는 하강 스트로크의 정지 시간을 지정하는 등 프로그래밍 효과를 적용할 수 있는 고유한 기능을 가지고 있습니다. 

산업 시설에 설치된 대형 서보 구동식 스탬핑 프레스

서보 프레스

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금속 스탬핑 공정에 사용되는 일반적인 재료

구리부터 황동, 스테인리스강부터 알루미늄까지, 스탬핑 가공이 가능한 판금 소재의 종류는 매우 다양합니다. 제조업체는 강도, 내식성, 성형성, 비용 효율성 등 여러 요소를 고려하여 특정 판금 소재를 선택합니다. 

정밀 금속 스탬핑 재료의 선택은 금형 마모율 및 후처리 요구 사항을 포함한 공정에 영향을 미칩니다. 

다음은 여러분의 다음 프로젝트에 고려할 만한 가장 일반적인 금속 스탬핑 재료 목록입니다.

알루미늄 합금

알루미늄 합금은 가벼운 무게, 뛰어난 열전도율, 내식성 및 강도 때문에 널리 선호됩니다. 알루미늄 스탬핑 공정 해당 부품은 부식성 환경 및 경량 부품에 사용할 수 있습니다. 

이 스탬핑 소재는 자동차 부품, 전자 기기 케이스, 휴대폰 등에 널리 사용됩니다. 

냉간 압연 강판

스탬핑 공정의 원료로 사용되는 강철 코일 롤

냉연 강판

냉간압연강은 강도가 높을 뿐만 아니라 성형성도 뛰어나 금속 스탬핑 공정에 적합합니다. 제조업체가 재료의 굽힘 반경 요구 사항을 준수한다면, 특히 높은 강도와 ​​우수한 표면 마감이 요구되는 경우, 냉간압연강은 금속 스탬핑에 가장 적합한 재료 중 하나입니다. 

구리 

구리와 그 합금은 스탬핑 가공을 통해 복잡하고 흥미로운 디자인을 쉽게 만들어낼 수 있습니다. 구리 부품은 보석류와 맞춤형 선물 제작에 널리 사용됩니다. 

구리는 섬세한 소재이지만, 프로린테크 재료를 부드럽게 다루고, 스탬핑 전에 열처리하고, 깨끗한 장비를 사용하는 등 재료를 올바르게 처리하는 방법을 알고 있습니다. 

인청동 

인청동은 가공성이 뛰어나고 강도가 높으며 내식성이 우수합니다. 이 합금은 구리와 주석을 함유하고 있어 강도가 높고 가혹한 환경을 견딜 수 있기 때문에 자동차 및 해양 분야에 적합합니다. 

베릴륨 구리

베릴륨 구리 스탬핑 부품은 고성능과 내구성을 자랑합니다. 전자, 자동차, 항공우주, 의료, 방위 산업 등 다양한 분야에서 안정적으로 사용되고 있습니다. 

아연 도금 강판 

구멍이 있고 모서리가 구부러진 아연 도금 강철 브래킷

스탬프 가공된 아연 도금 강판 부품

아연 도금강의 내구성, 내식성, 가공성 및 비용 효율성은 많은 금속 부품 스탬핑 회사에서 이 소재를 사용하는 주요 이유입니다. 

스테인리스 강

프레스에서 작업자가 천공된 스테인리스강 스탬핑 부품을 검사하고 있다. 

스테인레스 스틸 스탬핑

스테인리스강은 특정 유형의 스탬핑 부품에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다. 스테인레스 스틸 스탬핑 오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계를 중심으로 전개됩니다. 

오스테나이트계 스테인리스강은 심가공 및 주방용품 부품에 적합합니다. 페라이트계 스테인리스강은 자동차 금속 가공 분야에서 매우 널리 사용되며, 마르텐사이트계 스테인리스강은 가위와 칼에 적합합니다. 

참고로, 어닐링은 경질 금속의 스탬핑 공정의 일부입니다. 

니켈 합금 

니켈 합금은 경도, 연성, 내열성 및 내식성이 뛰어나기 때문에 이 금속으로 만든 스탬핑 부품은 다양한 산업 분야에서 매우 높은 신뢰성을 자랑합니다. 실제로 A286과 같은 합금으로 만든 스탬핑 부품은 패스너, 슈퍼차저 및 제트 엔진에 탁월한 성능을 발휘합니다. 

여러 개의 굽힘과 절단부가 있는 니켈 합금 스탬핑 장착 브래킷

니켈 합금 부품

티타늄 합금 

티타늄 합금 봉재, 금속 스탬핑용 원자재 

티타늄 합금

티타늄 합금은 타의 추종을 불허하는 산화 저항성, 부식 저항성 및 강도 대 무게 비율을 가지고 있어, 이를 이용한 스탬핑 부품은 산업용 밸브 및 게이지, 의료 기기 및 엔진 부품에 이상적입니다. 

다양한 금속 스탬핑 응용 분야

스탬핑 서비스 항공우주부터 전자 산업에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 섀시 부품, 전자 케이스, 브래킷, 커넥터 및 기타 여러 부품을 일관된 품질과 높은 생산 효율로 생산하는 데 적합합니다. 당신이 무엇을 찾고 있든 상관없습니다. 맞춤형 금속 스탬핑 소량의 제품이든 수십만 개의 동일한 부품이든, 금속 스탬핑 솔루션은 언제나 여러분에게 적합합니다.

다음은 해당 응용 프로그램에 대한 자세한 정보입니다.

자동차  

미적 감각과 기능성을 모두 갖춘 스탬핑 부품은 다양한 자동차 부품 제조에 널리 사용됩니다. 구조 보강재, 경량 부품, 브래킷 등이 자동차 산업에서 흔히 볼 수 있는 스탬핑 부품입니다.

전자 

정밀 금속 스탬핑 소재는 커넥터, 스위치, 제어 장치, 릴레이 등 다양한 부품을 생산하는 전자 분야에 널리 사용됩니다. 

의료 

의료 산업은 정확하고 신뢰할 수 있는 부품을 필요로 하며, 이러한 부품 중 일부는 종종 스탬핑 제조 공정을 통해 제작됩니다. 보청기부터 수술 기구에 이르기까지 의료 분야에서는 다양한 금속 스탬핑 기술이 사용됩니다. 

건설 

건설 산업 또한 금속 스탬핑 부품을 많이 사용하는 분야입니다. 인기 있는 스탬핑 부품으로는 방열판, 트러스, 브래킷, 보호 덮개 및 하우징 등이 있습니다. 

금속 가구 

가구용 금속 스탬핑 가공도 가능하며, 아기 그네, 요람, 아기 침대 등이 이러한 방식으로 흔히 제작됩니다. 

HVAC

정밀 금속 스탬핑 부품은 HVAC 산업에서 널리 사용되며, 장착 부품, 필터 시스템, 공기 덕트 시스템 및 열교환기 핀과 같은 부품이 가장 많이 사용됩니다. 

방위산업 

군용 등급의 ​​스탬핑 부품은 클립, 브래킷, 접점, 크러시 부싱 등 다양한 부품에 필수적입니다. 이러한 부품에 일반적으로 사용되는 재료로는 베릴륨 구리, 구리, 스테인리스강, 아연 도금강, 티타늄 등이 있습니다. 

 

맞춤형 판금 스탬핑의 장점

맞춤형 판금 스탬핑은 높은 신뢰성, 내구성 및 전반적인 비용 효율성 측면에서 여러 가지 이점을 제공합니다. 맞춤형 부품에 금속 스탬핑을 적용했을 때 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다.

  • 이 공정은 부품이 요구되는 사양을 충족하도록 보장하는 데 있어 탁월한 제어력을 제공합니다.
  • 맞춤형 금속 스탬핑 금형은 하나의 금형으로 수백 개에서 수천 개의 부품을 성형하는 데 적합합니다.
  • 스탬핑은 빠르고 효율적인 공정으로, 단 1분 만에 약 1200~1300개의 부품을 생산할 수 있습니다.
  • 금속 스탬핑 비용은 다른 기존 방식에 비해 상대적으로 저렴합니다.
  • 금속 스탬핑 공정은 부품 스탬핑 과정에서 폐기물이 발생하지 않으므로 대량 생산에 경제적입니다.
  • 스탬핑은 복잡한 형상이나 더욱 정밀한 공차를 가진 부품을 제작하는 데 도움이 됩니다.
  • 금속 스탬핑 공정은 추가적인 처리 없이 표면이 매끄러운 부품을 생산합니다.

 

스탬핑 공정 비용

일반적으로 판금 스탬핑은 다른 금속 성형 공정에 비해 비용이 저렴합니다. 이는 최종 부품을 만들기 위해 부품을 여러 번 제작하고 조립하는 과정이 필요 없기 때문입니다. 판금 스탬핑은 단일 공정으로 최종 부품을 제작한 후 트리밍이나 기타 후처리를 진행합니다.

하지만 스탬핑의 정확한 비용은 판금 재질, 정밀도, 생산량 등 특정 디자인 사양에 따라 달라집니다. 다음은 비용에 영향을 미치는 일반적인 요소입니다.

재질 종류: 예: 알루미늄은 황동이나 구리보다 저렴합니다.
요구되는 정밀도: 엄격한 공차 요구 사항은 스탬핑 비용을 증가시킵니다.
생산량: 대규모 생산은 소규모 생산에 비해 (단위 가격당) 비용이 상당히 절감됩니다.
복잡성: 복잡한 금형 설계와 긴 생산 주기로 인해 복잡한 스탬핑 부품은 비용이 더 많이 듭니다.

 

금속 스탬핑을 위한 설계 고려 사항

금속 스탬핑 설계자는 재료 특성, 굽힘 반경, 부품 공차, 홈/슬롯 및 벽 두께와 같은 중요한 요소를 고려합니다. 

재료 속성 

금속 스탬핑 설계에 영향을 미치는 재료 특성으로는 밀도, 자기적 특성, 내식성, 강도, 그리고 물론 성형성이 있습니다. 인지세 are 재료를 선택할 때 중요한 고려 사항 중 하나는 연성입니다. 황동, 구리, 알루미늄 및 기타 연성 금속은 스탬핑이 용이하고 생산 비용을 절감하는 데 도움이 되기 때문에 일반적으로 사용됩니다.

굽힘 반경 

적절한 굽힘 반경 제어 없이는 고품질의 스탬핑 부품을 얻을 수 없습니다. 반경이 너무 작으면 균열 및 변형 경화의 위험이 있습니다. 각 재질마다 권장되는 최소 내부 굽힘 반경이 있습니다. 

예를 들어, 

  • 알루미늄 합금 – 두께 x 1
  • 저탄소강 – 두께 x 0.5
  • 스테인리스강 – 두께 x 1

공차 요구 사항 

스탬핑 가공의 정확도는 중요합니다. 구멍 위치를 설계하는 일반적인 방법은 기준점에서 측정하는 것입니다. 

권장 허용 오차는 다음과 같습니다.

기준점으로부터 최대 150mm – ±0.5mm

기준점으로부터 150mm ~ 300mm 범위 내 오차 범위는 ±0.8mm입니다.

홈/슬롯

위치 정확도를 위해 긴 슬롯보다 넓은 슬롯이 선호됩니다. 슬롯의 길이는 너비의 3배를 넘지 않아야 합니다. 

벽 두께

균일한 금속 스탬프를 만드는 비결은 바로 벽 두께의 균일성입니다. 두께가 일정하지 않으면 균열이나 기타 결함이 발생하기 쉽습니다. 맞춤형 금속 스탬핑 전문가들은 주요 재료에 대한 모범 사례를 따릅니다.

예를 들어, 저탄소강의 이상적인 벽 두께 공차는 ±0.1mm입니다. 

금속 스탬핑에서 고려해야 할 다른 사항으로는 툴링, 후처리, 분할선, 드래프트 각도 및 브리징이 있습니다. 

당사에 문의해 주세요. 이 모든 것에 대해 배우고 최적의 금속 스탬핑 결과를 얻는 방법을 알아보세요. 

 

맺음말

스탬핑 부품을 찾는 과정이 어렵거나 좌절스러워서는 안 됩니다. 

프로린테크는 판금 스탬핑 및 기타 CNC 가공 공정에 있어 국내 및 국제 표준을 꾸준히 충족하는 것으로 널리 인정받고 있습니다. 

다양한 스탬핑 디자인에 대한 자세한 내용은 저희 사이트를 방문하여 문의해 주세요. 견적을 원하시면 바로 연락주세요 언제.