TL;DR

스탬핑 공정에서 발생하는 버는 펀치와 다이 사이의 부적절한 클리어런스, 마모되거나 둔해진 공구, 그리고 부적절한 프레스 설정으로 인해 주로 발생하는 일반적인 결함입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 다이 세트, 공구 상태 및 프레스 설정에 대한 체계적인 점검이 필요합니다. 이러한 기계적 요소와 공정 관련 요인을 수정하는 것이 깨끗한 전단면을 확보하고 부품 품질을 보장하는 데 필수적입니다.

버 형성 이해: 근본 원인

버란 스탬핑 작업 후 작업물에 남아 있는 톱날 모양의 돌출부나 박히거나 올라간 가장자리를 말합니다. 이러한 분석은 키엔스 , 이러한 결함은 부품 간의 맞춤 정확도 부족을 초래할 수 있으며 날카로운 끝부분으로 인해 안전 위험을 유발할 수 있습니다. 이러한 결함이 어떻게 형성되는지 이해하는 것이 이를 예방하는 첫 번째 단계입니다. 이상적인 전단면은 세 가지 뚜렷한 영역으로 구성됩니다: 전단 시 가장자리가 매끄럽게 말려서 형성되는 전단 드룹(shear droop); 광택이 나며 반짝이는 표면인 전단면(sheared surface); 그리고 마지막으로 재료가 분리되면서 더 거칠게 형성된 파단면(fracture surface)입니다.

버러의 발생은 전단 공정에서 재료가 깨끗하게 절단되지 않고 찢기거나 압출되는 실패로 직접적으로 발생합니다. 이러한 실패는 거의 항상 몇 가지 주요 기계적 문제에서 그 원인을 찾을 수 있습니다. 가장 중요한 단일 요소는 펀치와 다이 사이의 간격(clearance)입니다. 이 간격이 너무 크면 재료가 제대로 지지되지 못하고 굽혀지거나 찢어지며, 결과적으로 큰 롤오버와 상당한 버러가 생깁니다. 이는 펀치가 충격을 가할 때 재료가 적절히 지지받지 못하기 때문입니다.

반대로 간극이 너무 작으면 이차 전단면이 형성되어 미세한 수염 모양의 버를 발생시키고 공구에 과도한 응력을 가하게 됩니다. 이는 부품 품질에 영향을 줄 뿐만 아니라 공구 마모를 가속화하여 파편 발생 및 조기 손상으로 이어질 수 있습니다. 일반적인 경험칙으로는 최적의 간극이 재료 두께의 10%에서 25% 사이가 되는 것이 좋지만, 이 값은 재료의 인장강도와 연성에 따라 달라질 수 있습니다.

버러의 두 번째 주요 원인은 공구 자체의 상태입니다. 날이 무뎌지거나 깨지거나 마모된 펀치나 다이(die)는 재료를 효과적으로 전단하지 못합니다. 금속을 깨끗이 절단하는 대신, 무딘 날은 재료가 파열되기 전에 과도하게 변형시키고 압출하며, 이로 인해 클리어런스 갭 밖으로 버러를 밀어냅니다. 공구강의 품질, 열처리 상태 및 표면 코팅 여부는 날카로운 날을 얼마나 오래 유지할 수 있는지에 중요한 영향을 미칩니다. 버러 제어를 위해서는 정기적인 유지보수와 적시의 연마가 필수적입니다.

다이, 펀치 및 프레스 검사에 대한 기계 가이드

부레가 스탬핑 공정에서 발생하는 문제를 효과적으로 해결하기 위한 기초는 기계 부품에 대한 체계적이고 꼼꼼한 점검이다. 이 과정은 단순한 확인을 넘어서며, 다이 세트에서 프레스 자체에 이르기까지 전체 스탬핑 시스템의 정밀한 측정과 분석을 필요로 한다. 구조화된 체크리스트를 따름으로써 기술자는 부레 형성의 근본 원인을 효율적으로 식별하고 조치할 수 있다.

점검은 가장 흔한 원인인 다이 간극(die clearance)에서부터 시작해야 한다. 가공 중인 특정 재료 종류와 두께에 대해 간극이 적절한지 확인해야 하며, 이는 다이 설계 사양을 검토하고 부품을 직접 측정하는 것을 포함한다. 다음으로 공구의 상태를 평가해야 한다. 펀치와 다이의 절단 에지를 마모, 둥글어짐, 깨짐 또는 칠링(galling) 등의 징후 여부를 점검한다. 날이 무딘 것은 부레 형성의 주요 원인이며 연마가 필요함을 나타낸다. 업계 전문가들이 지적했듯이 제작자 , 부적절한 연마 절차는 공구강을 과열시키고 손상시킬 수 있으므로 정비 시 올바른 연마 휠과 냉각제를 사용하는 것이 매우 중요합니다.

간격과 날카로움 외에도 적절한 정렬이 매우 중요합니다. 펀치는 다이 구멍과 완전히 동심을 이루어야 합니다. 정렬이 어긋나면 한쪽은 간격이 너무 좁고 반대쪽은 너무 넓어지는 비대칭 간격 상태가 되어, 까짐(burr)이 불균일하게 발생하고 도구의 일방적인 과도한 마모가 초래됩니다. 가이드 핀, 부싱 및 기타 정렬 부품의 마모 여부를 점검하십시오. 마지막으로 프레스 자체가 문제의 원인이 될 수도 있습니다. 프레스 레일의 갭이 크거나 슬라이더와 작업 테이블 사이의 평행도 부족과 같은 프레스 정밀도 저하는 작동 중 다이가 이동하거나 기울어지는 원인이 되며, 이는 간격 변화와 까짐 발생으로 이어질 수 있습니다. 체계적인 고장 진단 절차에는 프레스의 강성과 전반적인 상태 평가가 포함되어야 합니다.

고장 진단 점검 체크리스트:

• 다이 간격: 펀치와 다이 사이의 간격이 재료의 두께와 종류에 맞게 정확히 설정되어 있습니까?
• 공구 날카로움: 펀치와 다이의 절단 에지가 날카롭고, 칩이나 과도한 마모가 없습니까?
• 공구 정렬 상태: 펀치가 다이와 올바르게 정렬되어 있고 동심을 이루고 있습니까? 가이드 부품들이 양호한 상태입니까?
• 프레스 상태: 프레스가 강성 있고 정밀합니까? 슬라이더와 작업대가 평행하고 과도한 흔들림이 없습니까?
• 윤활: 마찰을 줄이고 공구의 급속한 마모를 방지하기 위해 올바른 스탬핑 오일을 사용하고 있습니까?
• 소재 품질: 시트 재료가 평탄하고 두께 허용오차 범위 내에 있습니까?

버 제거 및 완화를 위한 고급 전략

반응형 문제 해결은 필요하지만, 버를 관리하는 가장 효율적이고 비용 대비 효과적인 접근 방식은 능동적인 예방입니다. 이는 정기적인 유지보수를 넘어서고, 고급 다이 설계 원칙과 공정 최적화에 집중하는 것을 의미합니다. 처음부터 스탬핑 공정을 더욱 강건하게 설계함으로써 제조업체는 버로 인한 결함의 빈도와 심각성을 크게 줄일 수 있으며, 이는 더 높은 품질의 부품과 낮은 운영 비용으로 이어집니다.

전문가 전략 중 하나는 다이 설계 자체를 최적화하는 것입니다. 예를 들어, 여러 개의 구간으로 구성된 다이의 경우 상부 및 하부 절단 구간의 이음부를 정렬하면 가속된 마모와 침식이 발생하는 지점이 생겨 버러를 유발할 수 있습니다. 더 발전된 기술은 이러한 이음부 라인을 일부러 어긋나게 하여 마모를 더욱 고르게 분산시키는 것입니다. 한 절단 나이프가 다른 나이프를 지나가는 바이패스 공정에서 특히 유용한 또 다른 정교한 방법은 바이패스 지점에서 절단 클리어런스를 일반적인 값의 약 1/3 수준으로 줄이는 것입니다. 이와 같은 더 엄격한 공차는 이러한 상황에서 일반적으로 발생하는 버러를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

이 수준의 정밀도를 달성하기 위해서는 금형 엔지니어링 및 제조에 대한 상당한 전문 지식이 필요합니다. 자동차 산업과 같은 복잡한 응용 분야의 경우, 전문 금형 제조업체와 협력하면 명확한 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. 선진화된 CAE 시뮬레이션과 설계 전문성을 제공하여 금형이 처음부터 최소한의 버(burr) 형성이 되도록 최적화되도록 보장하므로, OEM 및 Tier 1 공급업체에게 매우 중요합니다.

부품의 형상이나 재료 특성으로 인해 버가 불가피할 경우, 2차 디버링 공정이 필요하게 됩니다. 그러나 이는 생산 사이클에 시간과 비용을 추가하므로 마지막 수단으로 고려되어야 합니다. 일반적인 디버링 방법으로는 트럼블링, 진동 마감, 브러싱, 열에너지 디버링 등이 있습니다. 적용 방법은 부품의 크기, 재료, 요구되는 표면 마감 상태에 따라 달라집니다. 핵심은 우수한 금형 설계와 공정 제어에 초기 투자하는 것이 반복적인 2차 공정에 의존하는 것보다 거의 항상 더 경제적이라는 점입니다.

자주 묻는 질문

1. 버 결함이란 무엇인가요?

버는 절단 또는 천공 공정 후 스탬프 부품의 가장자리에 남아 있는 날카롭고 울퉁불퉁한 돌출부입니다. 이는 재료가 깨끗하게 전단되지 않고 찢어지거나 변형될 때 발생합니다. 큰 버는 부품 조립에 방해가 되거나 제품 성능을 저하시키며, 작업자에게 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

2. 스탬핑 공정에서 흔히 발생하는 결함은 무엇인가요?

버 외에도 일반적인 금속 스탬핑 결함으로는 균열, 주름, 스프링백(부품이 부분적으로 원래 형태로 돌아가는 현상), 표면 긁힘, 그리고 재료의 과도한 얇아짐이나 파열 등이 있습니다. 각 결함은 재료 특성, 다이 설계 또는 공정 매개변수와 관련된 고유한 원인이 있습니다.

3. 스탬핑 또는 가공 공정에서 버가 발생하는 원인은 무엇인가요?

스탬핑 및 가공 등 모든 절단 과정에서는, 도구가 깨끗하게 잘라내는 대신 재료를 밀어내거나 찢는 경우 부러가 발생한다. 스탬핑에서 주요 원인은 펀치와 다이 사이의 잘못된 클리어션, 둔하거나 마른 절단 가장자리 및 잘못된 정렬이며, 이 모든 것은 깨끗한 절단 작용을 방지합니다.

4. 부러는 부품의 기능에 어떤 영향을 미치나요?

부러는 부품의 기능을 심각하게 손상시킬 수 있습니다. 이 문제 는 부품 이 서로 적절 히 얽매이지 못하게 하고, 집착 문제 로 이어질 수 있다. 움직이는 부품에서, 부러는 껍질이 벗겨지고 시스템을 오염시켜 조기 마모 또는 고장을 일으킬 수 있습니다. 날카로운 가장자리는 또한 철선을 자르고 봉쇄를 손상시키거나 부상 위험을 초래할 수 있습니다.