Jusheng

완벽한 판금 굽힘은 견고한 섀시, 매끄러운 브래킷, 그리고 완벽한 조립을 가능하게 합니다. 하지만 스프링백(springback)이나 찢어짐(tear)이 발생하면 전체 생산 배치가 고철 더미로 전락합니다! 굽힘 결함은 수율을 저하시킬 뿐만 아니라 비용과 리드타임을 증가시킵니다. 판금 굽힘은 그 자체로 간단하지만, 재료, 금형, 그리고 공정 제어의 복잡한 상호 작용이 필요합니다.

핵심 답변 요약

이 가이드가 신뢰할 수 있는 이유는 무엇입니까?

JS는 정밀 금속 굽힘 가공 분야에서 풍부한 실무 노하우를 보유하고 있습니다. 40가지 이상의 소재에 대한 굽힘 거동을 파악하고 있으며, 공정 측면에서는 다양한 두께(0.3~10mm)의 판재에 대한 굽힘 매개변수 설정을 최적화했습니다.

V-다이 개방, 굽힘 속도, 압력을 ±0.1mm의 정확도로 정밀하게 조절할 수 있습니다. 15가지 이상의 다양한 표면 처리로 굽힘 작업을 수행해 왔으며, 양극 산화 코팅이 굽힘에 미치는 영향과 굽힘 시 분체 도장 박리를 방지하는 방법을 잘 알고 있습니다.

의료 장비를 위한 작고 섬세한 부품부터 산업용 기계를 위한 방대한 표준 부품까지, 우리는 신속하게 솔루션을 찾을 수 있습니다.

이 책은 우리의 실무 노하우 를 바탕으로 재료 선택과 매개변수 조정부터 결함 제거까지 검증된 방법을 제시하므로 자신감을 가질 수 있는 핸드북입니다.

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판금 굽힘: '누르는 것' 이상

판금 굽힘 작업은 수많은 매개변수의 체계적인 상호작용을 포함하는 정교한 작업으로, 단순한 '프레스' 작업보다 훨씬 더 복잡합니다.

기계적인 측면에서, 이러한 목적에 맞는 프레스 브레이크가 특별히 필요하며, 그 정확도와 톤수는 굽힘 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 프레스 브레이크의 슬라이드 스트로크와 작업대의 평탄도는 가공되는 소재와 크기에 맞게 조정되어야 합니다.

공정 중 굽힘 공구의 선택은 매우 중요합니다. 굽힘 각도와 두께가 다르면 V자형 및 U자형 금형과 같이 다양한 모양과 크기의 금형이 필요합니다. 금형의 정밀도는 가공물에 그대로 반영되므로 마모나 치수 오차는 결함의 원인이 될 수 있습니다.

굽힘 작업에서는 굽힘력과 적용 지점을 정확하게 제어하는 것 또한 필수적입니다. 굽힘력이 너무 낮으면 작업물을 원하는 각도로 가공할 수 없고, 굽힘력이 너무 높으면 과도한 변형이나 균열이 발생할 수 있습니다.

또한 굽힘 순서가 중요합니다. 여러 개의 굽힘이 있는 부품의 경우, 이전 굽힘을 손상시키지 않고 각 부품의 크기와 각도가 요구 기준을 충족하도록 허용 가능한 굽힘 순서를 따라야 합니다.

판금 굽힘으로 고민하지 마세요. JS는 15가지 표면 마감 처리로 신뢰할 수 있는 판금 제작 부품을 제공합니다. 또한 빠른 견적과 효율적인 생산을 위해 온라인 판금 제작 서비스도 제공합니다. 지금 바로 문의하세요.

재료 선택: 스테인리스 스틸은 왜 항상 갈라지고, 알루미늄은 통제할 수 없이 튀어 오르는 걸까요?

다양한 재료의 물리적, 화학적 특성의 차이 로 인해 판금 굽힘 공정에서 발생하는 문제도 달라집니다 .

스테인리스강은 그 자체의 특성으로 인해 균열이 발생하기 쉽습니다. 스테인리스강은 단단하고 강하지만, 연신율이 비교적 낮습니다. 굽힘 가공 시 재료 내부에 과도한 응력이 발생하며, 허용 한계를 초과하는 응력이 가해지면 균열이 발생합니다.

알루미늄은 스프링백 현상이 제어되지 않는 경향이 있습니다. 알루미늄은 탄성 계수가 낮습니다. 굽힘 가공 시 재료는 소성 변형과 함께 상당한 탄성 변형을 겪습니다. 외부 하중을 제거하면 탄성 변형이 역전되어 스프링백 현상이 발생합니다.

더욱이 알루미늄은 가소성 범위가 좁습니다. 이 범위를 조금이라도 벗어나면 굽힘 가공 시 파단이 발생하여 스프링백 제어가 더욱 어려워질 수 있습니다. 스프링백의 정도는 알루미늄 합금의 화학적 구성에도 영향을 받으며, 일부 합금 원소의 첨가는 탄성 회복 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.

스테인리스 스틸과 알루미늄의 굽힘성을 더 간단하게 비교하려면 다음 표를 참조하세요.

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굽힘 결함의 원인: 6가지 중요한 영향 요인

굽힘 결함은 우연히 발생하는 것이 아니며, 주로 다음 여섯 가지 주요 요인으로 인해 발생합니다.

1. 재료 특성: 재료의 화학적 구조와 기계적 특성(예: 강도, 경도, 연신율)은 굽힘 가공 품질을 효과적으로 좌우합니다. 앞서 설명한 바와 같이, 스테인리스강과 알루미늄처럼 재료마다 굽힘 가공에 대한 적응성이 다릅니다.

2. 굽힘 공정 변수: 굽힘 각도, 굽힘 반경, 굽힘 힘, 굽힘 속도가 포함됩니다. 이러한 변수를 잘못 예측하면 다양한 결함이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 굽힘 반경이 너무 작으면 균열이 발생하고, 굽힘 힘이 너무 작으면 각도 편차가 발생합니다.

3. 금형 상태: 금형 정확도, 마모 및 표면 조도 또한 굽힘 가공 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 금형의 정확도가 낮으면 가공물 치수 오류가 발생하고, 금형의 표면 조도가 좋지 않으면 소재와 금형 사이의 마찰로 인해 긁힘이나 변형이 발생할 수 있습니다.

4. 장비 정밀도: 프레스 브레이크의 위치 및 슬라이드 이동 정밀도는 가공물 품질에 크게 기여합니다. 장비가 부정확하면 굽힘 각도가 불안정해지고 치수가 부정확해질 수 있습니다.

5. 작업자 능력: 작업자의 기술과 경험 또한 굽힘 가공 품질에 영향을 미칩니다. 공정 매개변수 설정, 금형 설치 및 시운전의 잘못된 조작은 다양한 결함으로 이어질 수 있습니다.

6. 환경 조건: 주변 온도와 습도 또한 굽힘 과정에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 낮은 온도는 특정 재료의 취성을 증가시켜 굽힘 시 균열이 발생합니다.

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5가지 치명적인 굽힘 결함: 중요한 식별 및 원인 분석

스프링백: 정확도를 깎아내는 최초의 도구

스프링백은 굽힘 가공 시 탄성 회복 후 실제 가공물의 각도가 원하는 각도와 달라지는 현상입니다. 재료의 탄성 계수가 작고 항복 강도가 높을수록 스프링백 현상이 커지는데, 이는 알루미늄 및 알루미늄 합금에서 매우 흔하게 나타납니다.

균열: 직접적인 강도 손실

균열은 굽힘 가공 시 발생하는 재료의 결함으로, 가공물의 강도를 상당히 약화시킵니다 . 재료의 가소성이 굽힘 가공 시 발생하는 변형을 수용하기에 충분하지 않으면 응력 집중점에 균열이 발생합니다. 스테인리스강은 강도는 높지만 가소성이 상대적으로 낮아 균열이 발생하기 쉽습니다.

트위스팅: 조립 악몽

비틀림은 굽힘 가공 중에 공작물이 불규칙하게 비틀려 변형되는 현상으로, 심각한 조립 문제를 일으킵니다. 공작물을 굽힐 때 변형이 재료 전체에 고르게 분포되지 않으면 내부 응력이 발생하고 뒤틀림이 발생합니다.

내경 변형: 숨겨진 품질 위험

내경 변형은 공작물 곡면의 내경이 설계 요구 사항보다 작을 때 발생합니다. 내경이 너무 크거나 너무 작으면 공작물 품질에 악영향을 미칩니다. 내경이 너무 크면 사용 조건에서 응력 분포가 불균일해지고, 내경이 너무 작으면 응력 집중 현상이 발생합니다.

치수 편차: 도면과 실제 제품의 차이

치수 편차 는 실제 공작물의 치수와 도면에 표시된 치수 사이의 차이입니다. 치수 편차는 장비 위치 정확도 부족, 금형 치수 결함, 측정 시 작업자 오류 등 다양한 원인으로 인해 발생합니다.

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결함 종결자: 설계부터 생산까지 전방위 예방 솔루션

스프링백을 위해

• 굽힘 반경 설계: 지나치게 작거나 큰 반경으로 인한 스프링백을 방지하기 위해 재료 특성에 따라 적절한 굽힘 반경을 선택합니다.
• 보상 방법을 사용합니다. 금형 설계 시 스프링백을 고려하고, 스프링백의 영향을 상쇄하기 위해 필요한 것보다 금형 각도를 더 작게 설계합니다.
• 보정 공정을 사용합니다. 굽힘 후 작업물에 일정량의 압력을 가해 스프링백을 줄이도록 작업물을 보정합니다.

크래킹을 위해

• 적절한 재료를 사용하세요 : 구부러지기 쉬운 작업물에는 연신율이 높고 가소성이 좋은 재료를 사용하세요.
• 굽힘 반경을 늘리세요. 설계 요구 사항을 충족하는 경우 재료 응력을 줄이기 위해 굽힘 반경을 비례적으로 늘리세요.
• 구부리기 전에 재료를 가열합니다. 경도와 강도가 높은 일부 재료는 구부리기 전에 예열하여 가소성을 개선합니다.

왜곡을 위해

• 굽힘 순서 최적화: 다중 각도 굽힘 순서를 최적화하여 재료에 균일한 힘 분포를 제공하고 내부 응력을 줄입니다.
• 금형 위치 조정 향상: 굽힘 작업 중에 변형을 일으킬 수 있는 공작물 움직임을 방지하기 위해 정확한 금형 위치를 조정합니다.
• 대칭 굽힘을 사용합니다. 대칭적인 작업물의 경우 대칭적인 재료 변형을 허용하기 위해 대칭적인 굽힘을 사용합니다.

내경 변형의 경우

• 금형 모서리 반경 정확도 제공: 금형 모서리 반경은 설계 요구 사항에 따라야 하며 재료 마모가 최소화되도록 매끄러운 표면을 가져야 합니다.
• 굽힘력 조절: 과도하거나 부족한 힘으로 인해 내부 둥근 모서리가 변형되는 것을 방지하기 위해 굽힘력을 적절히 조절합니다.
• 가소성이 좋은 재료를 선택하세요. 가소성이 좋은 재료는 구부릴 때 안정적인 내부 둥근 모서리를 만들 가능성이 더 높습니다.

치수 편차 에 대하여

• 장비 정확도 향상: 프레스 브레이크의 주기적 교정 및 유지관리를 통해 위치 정확도와 이동성이 보장됩니다.
• 금형 품질 보장: 금형 제작의 정밀도를 정밀하게 관리하고, 금형 마모를 정기적으로 검사하며, 마모된 금형은 조기에 교체합니다.
• 측정 및 검사 강화: 생산 과정에서 보다 정기적으로 측정하여 치수 편차를 조기에 감지하고 제거합니다.

결함을 예방하고 싶으신가요? JS는 설계부터 생산까지 전문적인 풀 체인 솔루션을 제공하며, 맞춤형 판금 제작 , 판금 벤딩 전문 지식, 그리고 투명한 가격 책정을 자랑합니다. 저희를 선택하시면 안심하실 수 있습니다.

사례 연구: 의료 기기의 알루미늄 하우징에 대한 '교정' 경험

고객의 고민:

고급 모니터 알루미늄 합금 케이스(5052-H32, 두께 1.5mm)는 제한된 시험 생산에서 심각한 스프링백(89°→94°), 가장자리 미세 균열 및 과도한 조립 간극을 겪었습니다.

결함 분석: 스프링백 보정 없음(90° 직선 프레스). 굽힘 선은 압연 방향과 평행함(에지 응력 집중). 잘못된 V 다이 선택(V 다이 입구 폭 = 12mm < 8*t = 12mm, 고압 발생).

JS의 솔루션:

DFM 최적화: 압연 방향과 45° 각도를 이루도록 굽힘 라인을 재제작하여 모서리 응력 집중을 줄였으며, 5052-H32의 탄성 계수를 기준으로 1.2°의 스프링백 보상 각도를 다이 설계에 통합하여 목표 굽힘 각도를 88.8°로 변경했습니다.

공정 업그레이드: 단위 면적당 압력을 줄이기 위해 V-다이를 15mm V-마우스 폭으로 교체(8*t = 12mm 요구 사항 충족), 더 균일한 재료 변형을 위해 굽힘 속도를 5mm/s에서 3mm/s로 변경, 재료의 가소성을 높이기 위해 굽힘 전에 재료를 120°C로 가열하는 예열 단계를 추가했습니다.

강화된 검사: 생산 라인에 실시간 각도 측정 장비를 추가로 설치하여 10번째 제품마다 각도 임의 검사를 실시하여 시기적절한 공정 매개변수 조정이 가능해졌습니다.

결과:

대량 생산 배치 각도 공차는 ±0.5°로 유지되어 모든 설계 사양을 충족했습니다 . 금형 및 공정 매개변수 최적화를 통해 모서리 미세 균열을 효과적으로 제거하여 미세 균열을 완전히 없앴습니다. 조립 간극은 0.2mm로 엄격하게 관리되어 조립 정밀도 사양을 충족했습니다.

고객의 생산 수율은 시범 생산 시 65%에서 98%로 크게 증가하여 재료 낭비와 재작업이 크게 줄어들었고 제품 납품 주기도 단축되었습니다.

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자주 묻는 질문

Q1: 동일한 재료의 굽힘 각도가 일괄 처리되지 않는 이유는 무엇입니까?

세 가지 주요 이유는 다음과 같습니다. 재료 두께 편차(최대 ±5%), 금형 마모 및 적시 교체 부족, 그리고 장비 백게이지 반복성 저하입니다. 수입 검사와 장비 검사를 두 배로 늘려야 합니다.

Q2: K 계수는 0.33인가요, 아니면 0.4인가요? 어떻게 정해지나요?

K 계수는 일정하지 않습니다! 재질, 두께, R 각도 및 금형에 따라 달라집니다. 권장 값은 연질 알루미늄의 경우 약 0.43, SPCC의 경우 약 0.35, 스테인리스 강의 경우 약 0.38입니다. 가장 신뢰할 수 있는 프로세스: 테스트 굽힘 및 측정 → K 값 추정 → CAM 시스템에 입력.

Q3: 90°가 아닌 굽힘(예각/둔각)에는 특별한 처리 단계가 필요합니까?

네! 가파른 각도는 특수한 날카로운 상단 다이와 V자형의 좁은 하단 다이를 사용하여 제작해야 합니다. 둔각의 경우, 스프링백을 방지하기 위해 단계적으로 가압하고 2~5°씩 오버프레싱하는 것이 좋습니다. 큰 각도의 경우, 소재 두께 허용 오차는 ±3%여야 합니다.

Q4: JS는 높은 스프링백 소재(예: 인청동)를 어떤 방식으로 처리합니까?

단계적 보상 방법(단계별 굽힘) + 교정 기능이 있는 유압 프레스 + 국부 어닐링(비접촉 레이저 어닐링)을 대량 생산에 적용하여 탄성 접촉 부품을 제조하는 데 성공적으로 적용했습니다.

요약

대부분의 판금 굽힘 결함은 수리 비용이 많이 들지 않습니다. 오히려 개선된 설치, 지능적인 설계, 그리고 예방이 필요합니다. 주름, 버, 각도 불량, 균열은 단순한 생산 결함이 아니라 예방 가능한 비용입니다.

이러한 전형적인 판금 성형 결함에 대한 지식을 갖추면 실제로 결함을 절반으로 줄이고 판금 굽힘 부품의 품질을 향상시켜 생산 및 조립 사양을 달성할 수 있습니다.

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