금형 절단면 품질과 버 문제 해결 | 몰드베이스 핵심 가공 단계 | SGMOLD

1. 충단의 정의와 중요성

1.1 충단의 개념

금형 제작에서 충단은 판재를 프레스 장비와 금형을 이용해 분리하는 가장 기본적인 가공 방식으로 정의됩니다. 이는 절단, 펀칭, 노칭, 절개 등 다양한 공정을 포함하지만, 실제 산업 현장에서는 주로 외형을 만드는 노칭과 내공을 형성하는 펀칭을 중심으로 이해됩니다.

1.2 제품 품질과의 연관성

충단 공정은 단순히 소재를 절단하는 과정이 아니라, 절단면의 품질과 최종 제품의 성능을 직접적으로 좌우하는 핵심 요소입니다. 절단면이 거칠고 불규칙하며 버가 심하게 발생하면 후속 조립 과정에서 문제를 일으키고, 최종 사용 단계에서도 불량률을 높일 수 있습니다.

2. 충단 방식의 분류

2.1 일반 충단

일반 충단은 금속이 전단력과 함께 인장, 굽힘, 압축 변형이 동시에 작용하면서 사실상 찢어지듯 분리되는 방식입니다. 이 과정에서 절단면은 거칠고 일정한 테이퍼가 발생하며, 정밀도는 낮은 수준에 머물게 됩니다.

2.2 정밀 충단

정밀 충단은 특수 구조의 금형을 사용하여 재료를 순수 전단 변형으로 분리시키는 방식입니다. 이로 인해 절단면은 매끄럽고 판재 표면과 직각을 이루며, 버가 최소화됩니다. 따라서 정밀 충단은 시계, 카메라, 계측기 등 고정밀 부품 제작에 필수적으로 활용됩니다.

3. 충단 과정의 변형 특성

3.1 탄성 변형 단계

펀치가 하강하면서 금속은 먼저 압축과 인장을 동시에 받지만, 이 시점에서는 응력이 항복점에 도달하지 않아 외력이 제거되면 원상 복귀가 가능합니다.

3.2 소성 변형 단계

응력이 항복점을 넘어서는 순간부터 재료 내부에는 미세 균열이 발생합니다. 이 시점은 최대 충단력이 필요하며, 충단 공정의 가장 중요한 변곡점이 됩니다.

3.3 분리 단계

펀치가 계속 하강하면 위아래 균열이 연결되며 금속이 완전히 분리됩니다. 이때 가장자리에 버가 발생하는데, 바로 이 과정이 절단면 품질을 결정짓는 주요 원인이 됩니다.

4. 일반 충단 부품 절단면의 특징

4.1 단면 구조

일반 충단 부품의 단면에는 몇 가지 특징적인 구역이 존재합니다. 펀치 입구 부분은 둥글게 말린 라운드 영역이 형성되고, 이어지는 구간에는 비교적 매끄러운 전단 영역이 나타납니다. 그러나 절단이 더 진행되면 파단 영역이 드러나며, 최종적으로는 날카로운 버가 모서리에 발생합니다.

4.2 이상적인 단면 조건

이상적인 절단품은 전체 단면 중 최소 1/3 이상이 광택 있는 전단 영역으로 이루어져야 하며, 버와 테이퍼는 최소화되어야 합니다. 하지만 실제 절단면 품질은 소재의 특성, 두께, 금형 간극, 구조, 속도 등에 따라 크게 달라집니다.

5. 절단면 품질 개선을 위한 세 가지 핵심 전략

5.1 정밀 충단 기술 도입

정밀 충단 기술을 통해 전단 영역을 넓히고 버 발생을 최소화하는 것이 첫 번째 전략입니다.

5.2 금형 간극 최적화

소재 두께와 물성에 맞는 적절한 금형 간극을 설정하여 불필요한 파단 영역을 줄이는 것이 두 번째 전략입니다.

5.3 공정 조건 제어

재료의 강도와 연성에 맞는 공정 속도와 압력을 설정하여 균열 발생 시점을 제어하는 것이 세 번째 전략입니다.

6. SGMOLD Korea의 기술적 차별화

SGMOLD Korea는 200대 이상의 CNC 장비와 ±0.005mm 수준의 초정밀 가공 능력을 기반으로, 단순 가공을 넘어 고품질 몰드베이스 솔루션을 제공합니다. 또한 3차원 측정 장비를 활용한 전수 검사 시스템을 운영하여 출고 전 모든 절단면 품질을 보장하고 있으며, 고객이 요구하는 수준 이상의 결과를 제공합니다.

7. 결론 및 상담 안내

금형 절단면 품질의 개선은 단순한 외관 향상이 아니라 후가공 비용 절감, 조립 신뢰성 확보, 최종 제품 경쟁력 강화와 직결됩니다. 따라서 버와 불규칙한 단면으로 고민할 필요가 없으며, 지금이 바로 공정 개선을 도입해야 할 시점입니다.

자세한 내용은 SGMOLD Korea 공식 홈페이지에서 확인하시거나, 카카오톡을 통해 실시간 상담을 신청하실 수 있습니다.

Q1. 일반 충단 방식의 단점은 무엇인가요?
A. 판재가 전단과 함께 인장과 굽힘을 받으며 분리되어 절단면이 거칠고 버가 많이 발생합니다.

Q2. 정밀 충단 방식의 장점은?
A. 순수 전단 변형으로 깔끔한 절단면이 형성되어 버 발생이 최소화되고, 정밀 조립이 가능해 집니다.

Q3. 제조 공정에서 버가 심할 경우 문제는 어떤 것이 있나요?
A. 조립 단계에서 간섭, 외관 불량, 후가공 증가 등으로 생산 효율과 품질이 낮아집니다.