스테인리스 스틸 스탬핑 부품은 스탬핑 공정 중 또는 후에 열처리가 필요합니까?

스테인리스 스틸은 현대 제조의 초석으로, 부식성, 강도 및 세련된 외관으로 유명합니다. 이 다재다능한 재료를 정확한 모양으로 형성 할 때 스탬핑은 매우 효율적이고 일반적인 프로세스입니다. 엔지니어, 디자이너 및 조달 전문가에게 자주 발생하는 질문은 스테인레스 스틸 스탬핑 부품에 열처리가 필요한지 여부입니다. 엔지니어링 분야의 많은 사람들과 마찬가지로 대답은 간단한 예 또는 아니오가 아닙니다. 그것은 전적으로 부품의 의도 된 기능, 특정 등급의 스테인레스 스틸 및 스탬핑 중에 발생하는 제조 문제에 의존합니다.

열처리의 역할을 이해하는 것은 스탬프 구성 요소가 최종 응용 프로그램에서 예상대로 수행되도록하는 데 중요합니다. 열처리가 필요한 이유, 사용 된 다양한 유형 및 안전하게 생략 할 수있는 시나리오를 살펴 보겠습니다.

“이유”이해 : 열처리의 목표

열처리는 제어 된 가열 및 냉각 금속의 과정으로 제품 모양을 변경하지 않고 물리적 및 기계적 특성을 변경합니다. 스탬프 스테인레스 스틸 부품의 경우 주요 목표는 다음과 같습니다.

1. 스트레스 완화 (어닐링) : 스탬핑 프로세스에 의해 유도 된 내부 응력을 제거합니다.
2. 연화 (어닐링) : 후속 제조 단계에 대한 연성 및 개선 가능성.
3. 경화: 부품의 표면 경도, 내마모성 및 강도를 높이기 위해.
4. 부식성 향상 : 변형 동안 손상 될 수있는 재료의 보호 수동 층을 복원합니다.

이러한 목표 중 하나를 달성 해야하는지 여부는 어떤 유형의 열처리가 필요한지 지시합니다.

스탬핑 과정의 영향 : 작업 강화

열처리의 필요성을 이해하려면 먼저 스테인리스 스틸의 주요 특성을 이해해야합니다. 일을 강화합니다 . 스탬핑 중에 스테인레스 스틸이 변형, 펀치 또는 구부러짐에 따라 결정 구조가 왜곡됩니다. 이 왜곡은 재료를 더 강하고 강력하지만 상당히 부서지기 쉽고 덜 연성합니다.

이것은 양날의 검입니다. 일부 응용 분야의 경우 작업 경화로 인한 약간의 강도가 증가하는 것이 유리합니다. 그러나 깊은 무승부 또는 심한 구부러진 복잡한 스탬핑 작업의 경우 과도한 작업 경화는 균열, 찢어짐 또는 조기 툴링 고장으로 이어질 수 있습니다. 중간 또는 최종 열처리의 필요성을 종종 주도하는 것은이 현상입니다.

열처리가 필요한 경우

열처리는 다음 시나리오에서 제조 공정에서 중요한 단계가됩니다.

1. 스탬핑 단계 (프로세스 어닐링) 사이
특히 다단계 스탬핑 작업에서 깊은 그림 , 단계 사이에 부품을 어닐링해야 할 수도 있습니다. 금속이 깊은 구멍으로 끌려 가면, 추가 변형으로 인해 균열이 발생할 수있는 시점까지는 작동합니다. 프로세스 어닐링 - 부품을 특정 온도로 바꾸고 냉각시키는 다음 곡물 구조를 재결정하고 연성을 복원하고 다음 드로잉 작동을 성공적으로 수행 할 수있게하여 재료를 소모합니다.

2. 부식 저항을 복원합니다
스탬핑으로부터의 변형은 스테인리스 스틸 표면의 균일 한 크롬 산화물 층을 방해 할 수 있으며, 이는 "스테인리스"특성을 담당한다. 수동 층은 종종 산소의 존재하에 재 형성 될 수 있지만, 부식성이 높은 환경 (예 : 해양, 화학적 처리)에서 사용되는 부품은 스탬프 후 어닐링 후 절인 및 수파화가 이어집니다 . 이 공정은 최적의 크롬 산화물 층이 복원되어 최대 부식 저항을 보장합니다.

3. 특정 기계적 특성을 달성하려면 (경화)
이것은 거의 독점적으로 적용됩니다 Martensitic Stainless Steels (예 : 410, 420, 440C 등급. 보다 일반적인 오스테 나이트 등급 (304, 316)과 달리, 마르텐 사이트 강은 열처리를 통해 경화 될 수 있습니다. 프로세스는 일반적으로 다음과 같습니다.

• Austenitizing : 스탬프 부품을 고온으로 가열합니다.
• 담금질 : 기름이나 공기로 빠르게 냉각하여 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐 시트 구조를 형성합니다.
• 템퍼링 : 더 낮은 온도로 재배치하여 브리티 니스를 줄이고 경도와 강인함의 원하는 균형을 달성합니다.

이는 칼날, 수술기구 및 베어링 구성 요소와 같은 부품에 필수적이며, 경도가 높고 내마모성이 필수입니다.

4. 차원 안정성에 대한 잔류 응력을 완화합니다
스탬핑 중에 부품이 갈라지지 않더라도 재료에 잠겨있는 잔류 응력은 시간이 지남에 따라 또는 후속 가공 작업 중에 약간 뒤틀거나 모양을 변경하게 할 수 있습니다. 에이 스트레스 구호 어닐링 전체 어닐링보다 낮은 온도에서 수행하면 부분을 안정화시켜 정확한 치수를 유지할 수 있습니다. 이는 공차가 꽉 조이는 어셈블리에 사용되는 구성 요소에 중요합니다.

열처리를 생략 할 수있는 경우

열처리는 제조 공정에 비용, 시간 및 에너지 소비를 추가합니다. 따라서 가능할 때마다 피합니다. 종종 불필요합니다.

• 간단하고 저 변형 부품 : 재료를 크게 일하지 않는 간단한 구부리거나 얕은 드로우로 만든 구성 요소.
• 비 임박한 미용 부품 : 기계적 특성 및 최대 부식 저항이 주요 관심사가 아닌 경우 (예 : 일부 장식 트림 또는 덮개).
• 작업 경화가 유리한 부분 : 경우에 따라 스탬핑 프로세스 자체로부터 강도가 증가하는 것은 설계 기능이며 부품 기능에 충분합니다.

스탬프 부품에 대한 일반적인 유형의 열처리

• 완전 어닐링 : 금속을 고온으로 가열하고 천천히 냉각하여 연질, 연성 미세 구조를 생성합니다. 심각한 작업 경화 회복에 사용됩니다.
• 프로세스 어닐링 (중간 어닐링) : 완전 어닐링보다 낮은 온도에서 수행되며, 특히 형성 단계 사이에서 금속을 연화시키기 위해.
• 스트레스 완화 : 미세 구조를 크게 변경하지 않고 내부 응력을 줄이기 위해 부품을 임계 온도 아래 온도로 가열합니다.
• 솔루션 어닐링 및 담금질 : 주로 오스테 나이트 스테인리스 강의 경우, 이는 탄화물을 용해시키기 위해 고온으로 가열 된 다음 재 형성을 방지하기 위해 빠르게 담금질되어 최적의 내식성 및 연성을 회복시킵니다.
• 열처리 및 템퍼링 : 전술 한 바와 같이 마르텐 사이트 스테인리스 강의 특정 경화 과정.

결론 : 기본이 아닌 전략적 결정

그래서 스테인레스 스틸 스탬핑 부품 열처리가 필요하십니까? 요구 사항은 스탬핑 프로세스 자체에 내재되어 있지 않지만 세 가지 요소의 상호 작용을 기반으로 한 전략적 결정입니다.

1. 재료 등급 : 작업장을 해제하는 오스테 나이트 등급입니까, 아니면 켄칭 및 시절에 맞춰질 수 있습니까?
2. 부품의 기능 : 최대 강도, 연성, 경도 또는 부식 저항이 필요합니까?
3. 제조 공정 : 변형은 얼마나 심각합니까? 여러 개의 깊은 드로우가 포함됩니까?

엔지니어는 부품의 응용 프로그램 및 제조 여정을 신중하게 평가함으로써 열 처리를 통합할지 여부에 대한 정보를 제공하여 최종 스탬프 구성 요소가 불필요한 비용을 발생시키지 않고 성능 및 장수 목표를 충족시킬 수 있습니다.