Jusheng

한 고급 의료기기 회사에서 정밀 스테인리스 스틸 부품을 대량 생산하고 있었습니다. 도면에는 "316 스테인리스 스틸을 사용해야 합니다."라고 적혀 있었습니다. 비용 절감을 위해 모든 부품이 스테인리스 스틸이므로 304 스테인리스 스틸로 대체할 수 있을 것이라고 생각했습니다. 가공은 훌륭했고, 부품은 아름다운 마감 처리로 완성되었습니다.

하지만 최종 고객의 수입 검사가 끝나갈 무렵, 작은 자석 하나가 주문 전체를 망쳐놓았습니다. 부품이 자성을 띠고 있어 엄격한 생체 적합성 및 비자성 환경 기준을 통과하지 못했습니다. "스테인리스"라는 명칭 뒤에는 눈에 보이지 않는 "자성"이 숨겨져 있다는 사실을 그들은 깨달았습니다.

항공우주 및 전자 산업에서 CNC 가공을 사용하는 데에는 동일한 문제가 있습니다. 이 글에서는 304 스테인리스강과 316 스테인리스강의 자성에 대한 미스터리를 철저히 파헤쳐보고, 이것이 CNC 가공 및 제품의 성공에 어떤 영향을 미치는지 알려드립니다.

핵심 답변 요약

316이 304보다 자성이 더 강한 이유는 무엇일까요? JS팀 현장 테스트 분석

JS팀은 지난 10년 동안 의료, 항공우주, 자동차 전자 분야 등 고정밀 분야에 CNC 가공 서비스를 제공해 왔으며 , 5,000건 이상의 맞춤형 CNC 가공 제조 프로젝트를 수행했습니다.

이전에 저희는 한 의료 회사가 수술 도구의 비자성 가공 요건을 극복하여 제품 품질 기준을 60%에서 99.8%로 높이는 데 도움을 드렸습니다. 또한, 항공우주 분야 고객의 304 스테인리스 스틸 부품의 높은 자기적 특성 문제를 해결하여 공정 최적화를 통해 표준을 준수하도록 했습니다.

이 책은 수백 건의 CNC 가공 실무 경험을 요약한 것으로, 304 스테인리스강과 316 스테인리스강의 자기적 차이를 쉽게 이해하고 이를 과학적으로 식별하는 데 능숙해지는 데 도움이 될 것입니다. 이 책의 내용은 CNC 가공 시 발생하는 자기적 문제를 효과적으로 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

CNC 가공으로 스테인리스 스틸 자석 문제를 해결해야 한다면, 저희 맞춤형 CNC 가공 생산 서비스를 선택하세요. 프로젝트 완료를 위한 고품질 솔루션을 제공해 드리고, 주문 시 진행 상황에 대한 자세한 정보를 제공해 드립니다.

스테인리스 스틸의 자기력에 대한 인식 재설정

많은 사람들이 "스테인리스강은 비자성체"라는 인식을 가지고 있습니다. 하지만 이는 스테인리스강의 자성에 대한 흔한 오해입니다 . 실제 CNC 가공 작업에서 저희는 이러한 오해로 인해 고객들이 부적절한 소재를 선택하는 경우를 많이 경험합니다.

사실, 스테인리스 강의 자성은 절대적이지 않으며, 그 자성은 재료의 미세 구조에 크게 좌우됩니다.

• 오스테나이트계 스테인리스강(304 및 316 등)은 일반적인 조건에서는 본질적으로 비자성입니다. 그러나 기계 가공 및 열처리 과정에서 내부 구조가 변하여 자성을 나타낼 수 있습니다.
• 페라이트와 마르텐사이트 스테인리스강은 본질적으로 자성을 띠고 있어 기계 가공 없이도 자석에 자유롭게 끌려 붙을 수 있습니다 .
• 또한 18 스테인리스강과 같이 크롬 함량이 단일한 스테인리스 강은 오스테나이트 조직을 안정화시키는 니켈 원소가 부족하여 정상적인 조건에서도 자화되기 쉽습니다.

다양한 종류의 스테인리스 강의 자성을 더 쉽게 이해할 수 있도록, CNC 가공 부품 소재를 선택할 때 참고할 수 있도록 몇 가지 일반적인 스테인리스 강의 자성 표를 제시합니다.

304 대 316: 자기 안정성

스테인리스 강의 자성에 대한 기본 사항을 이해한 후에는 오스테나이트계 스테인리스 강인 304와 316의 자기적 안정성이 왜 다른지 궁금해할 것입니다.

실제로, 두 가지 사이의 자기적 차이는 본질적으로 미세 구조적 안정성의 싸움이며, 이러한 안정성은 CNC 가공 후 제품 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

우리는 맞춤형 CNC 가공 제조에 적합한 소재를 올바르게 선택하는 데 도움이 되도록 두 가지의 주요 차이점을 제시하는 포괄적인 표를 개발했습니다.

간단히 말해서, 304 스테인리스 강의 자성은 "가공으로 유발됩니다." 몰리브덴의 추가적인 강도가 부족하기 때문에 가공 후 미세 구조가 오스테나이트에서 마르텐사이트로 쉽게 변태하여 자성을 유발합니다.

반면, 몰리브덴의 강도가 더해진 316은 미세 구조가 변형되지 않으며 복잡한 CNC 밀링 및 드릴링 후에도 자성에 덜 민감합니다.

304 스테인리스 스틸과 316 스테인리스 스틸 중 어떤 소재를 선택할지 고민하실 때, 저희 전문가는 고객님의 CNC 가공 요구 사항과 최고의 가공 기술을 바탕으로 최적의 소재를 추천해 드립니다. 이를 통해 CNC 가공 부품이 고객님이 원하시는 품질을 충족하도록 보장합니다. 주문하시면 정확한 CNC 가공 견적을 즉시 받아보실 수 있어, 값비싼 소재 선택 오류를 방지하실 수 있습니다.

자석 테스트 실패? 스테인리스강 종류를 과학적으로 판별하는 방법

대부분의 사람들은 "붙으면 좋은 스테인리스 스틸이 아니다"라는 전제 하에 자석을 이용해 스테인리스 스틸 종류를 판별합니다. 하지만 이 과정은 정확하지 않습니다.

304 스테인리스 스틸 역시 CNC 가공과 같은 냉간 가공 후 자기적으로 끌리기 때문에 자석은 빠른 예비 선별 도구로만 사용할 수 있으며 304와 316 스테인리스 스틸을 구별하는 최종 요구 사항으로는 결코 사용할 수 없습니다.

실제 프로젝트에서 우리가 정기적으로 사용하는 세 가지 과학적 방법은 다음과 같습니다.

화학 시약 테스트

이 방법은 쉽고 정확하여 현장 초기 분석에 적합합니다. 니켈 함량 검사 용액과 같은 스테인리스강 전용 검사 시약을 사용할 수 있습니다. 검사할 재료 표면에 시약을 바르고 3~5분 후 색상 변화를 관찰하면 됩니다.

304 스테인리스 스틸이면 표면이 빨간색입니다. 316 스테인리스 스틸이면 눈에 띄는 색상 변화가 없습니다. 각 절차에 대한 시약 설명서를 참조하십시오.

분광학 테스트

CNC 가공 전 JS팀이 요구하는 가장 정확한 산업적 방법과 엄격한 소재 검증 절차를 거칩니다 . 방출 스펙트럼을 비교하여 소재의 화학적 조성을 확인합니다.

이 제품은 크롬, 니켈, 몰리브덴 등의 원소 함량을 0.01% 미만의 오차 범위로 정확하게 검출할 수 있어, 304 스테인리스 스틸인지 316 스테인리스 스틸인지를 원천적으로 판별하여 재료의 오용을 방지할 수 있습니다.

가공 스파크 포착

이 방법은 CNC 가공에 최소 5년 이상의 경험이 있는 작업자를 활용하는 경험적 방법입니다. CNC 가공 공정 중 고속 회전 연삭 휠을 사용하여 소재에 접촉하고 발생하는 스파크를 관찰합니다.

304 스테인리스 스틸은 불꽃이 덜 발생하고 선이 두껍고 가지가 고르게 분포됩니다. 316 스테인리스 스틸은 불꽃이 덜 발생하고 선이 얇고 가지가 최소화되었으며 색상이 옅습니다.

스테인리스강의 종류를 정확하게 파악하고 가공이 필요하시다면 저희 온라인 CNC 가공 서비스를 이용해 보세요. 스펙트럼 분석과 같은 첨단 기술을 사용하여 정확한 소재를 확보하고 고객님의 요구 사항에 맞춰 CNC 가공 부품을 제공합니다. 또한, 더욱 정확한 소재 검사를 위해 재료 시험 보고서도 제공해 드립니다.

CNC를 넘어: 스테인리스 스틸 자성에 영향을 미치는 모든 요소

자기적 특성은 CNC 가공에만 고유한 것이 아니라 재료 구매, 가공, 추가 처리 등 여러 요인에 따라 달라지는 다면적인 특성 으로, CNC 가공 부품 의 최종 자기적 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

화학 성분

이것이 근본적인 요인입니다. 앞서 언급했듯이, 304에 비해 316의 자기 저항이 더 큰 근본 원인은 몰리브덴입니다.

니켈 함량 또한 자기 특성에 영향을 미칩니다. 니켈 함량이 증가하면 오스테나이트 조직이 안정화되어 자성에 대한 저항성이 높아집니다. 반대로, 니켈 함량이 부족하면 마르텐사이트 변태에 대한 민감성이 증가하여 자성을 나타낼 수 있습니다.

냉간 가공

가장 흔한 요인입니다. 굽힘, 딥 드로잉, 터닝, 밀링, 플래닝, 연삭과 같은 냉간 가공 공정은 자기적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 가공 강도와 빈도가 높을수록 소재의 응력이 커지고, 오스테나이트-마르텐사이트 변태율이 높아지며, 자성도 커집니다.

예를 들어, 여러 차례의 굽힘 가공을 거치면 304 스테인리스 강의 자성은 거대해집니다. 복잡한 밀링과 연삭이 필요한 맞춤형 기어 가공 과 같은 가공은 응력 집중이 더 뚜렷해지기 때문에 자기 유도 효과가 더 강해집니다.

열처리

열처리에 따라 자기적 특성에 미치는 영향이 다릅니다. 용체화 처리는 스테인리스강의 마르텐사이트 조직을 제거하고 오스테나이트 조직을 복원하여 자성을 감소시키거나 제거합니다.

예를 들어, 용체화 처리 후 316L 스테인리스 강의 투자율은 매우 낮아 거의 비자성체에 가깝습니다. 그러나 부적절한 어닐링은 자성을 강화하는 경향이 있습니다.

제련 공정

제련 중 조성의 균일성은 자기적 특성에 영향을 미칩니다.

제련 과정에서 크롬이나 니켈과 같은 원소가 불균일하게 분포되면 국소적인 영역에서 재료 조성의 변화가 발생하여 일부 영역에서 자성이 쉽게 발생합니다. 제련 과정에서 생성된 불순물 또한 자기 안정성에 영향을 미칩니다.

스테인리스 스틸의 자성 원인에 관계없이, 저희는 CNC 가공을 통해 자성 문제를 해결합니다. 자성으로 인한 제품 품질 저하 없이 맞춤형 CNC 가공 제작 에 필요한 안정적인 CNC 가공 부품을 제공합니다.

자기: CNC 가공 및 대책의 보이지 않는 플레이어

스테인리스강의 자성이 CNC 가공에 직접적인 영향을 미치나요? 네, 특히 304 스테인리스강의 경우 그렇습니다. 자성은 CNC 가공에서 마치 유령처럼 작용하여 칩 제거, 정확도 및 기타 문제에 문제를 일으킬 수 있으며, 이로 인해 가공이 더 어렵고 비용이 많이 듭니다.

1. 칩 제거:

304 스테인리스 스틸 자석 부품을 CNC 가공하는 동안 생성된 칩은 공구 또는 작업물 표면에 흡착됩니다.

이는 적절한 냉각수 흐름에 영향을 미쳐 공구의 열 발산이 효율적이지 않고 마모가 심해질 뿐만 아니라, 칩이 적절하게 제거되지 않아 공작물 표면에 긁힘이 생기고 가공된 부품의 표면 마감 품질에 영향을 미칩니다.

2. 정밀 가공 문제:

의료 장비나 정밀 금형과 같이 CNC 가공 작업에서 매우 높은 정밀도가 요구되는 경우, 자기가 가공성을 방해할 수 있습니다.

예를 들어, 얇은 벽의 부품을 밀링할 때 자기는 공작물과 고정 장치 사이에 약한 인력을 유발할 수 있으며, 이로 인해 공작물 위치가 변위되고 결국 가공된 크기가 허용 오차보다 커지게 됩니다.

JS는 CNC 가공에서 자기력을 제어하기 위한 두 가지 효과적이고 검증된 솔루션을 아래와 같이 요약했습니다 .

1. 316 스테인리스 스틸 선택:

316 스테인리스 스틸은 자기적으로 매우 안정적이며 CNC 가공 시 자화될 가능성이 가장 낮습니다.

이를 통해 칩 제거 및 정확도 문제가 크게 줄어들어 의료 및 항공우주 산업 과 같이 자기에 민감한 산업에 특히 적합하며, 사후 처리 비용도 절감됩니다.

2.후처리:

304 스테인리스강을 이미 사용하고 있는 경우, CNC 가공 후 용체화 처리를 수행할 수 있습니다. 용체화 처리는 소재의 마르텐사이트 구조를 제거하고, 자성을 감소시키며, 부품에 자성 특성을 부여합니다.

JS Precision Manufacturing은 CNC 가공 시 발생하는 자성 문제에 대한 확실한 솔루션을 제공합니다. 맞춤형 CNC 가공 생산 역량에 대한 자세한 내용은 온라인 고객 서비스에 문의하십시오. 주문하시는 즉시 생산을 시작하여 정시 납품을 보장하고 자성 문제로 인한 재작업을 방지합니다.

사례 연구: 자기로 인해 붕괴 직전에 있는 고급 의료 프로젝트

고객 배경

한 스타트업 회사는 유럽 브랜드를 위해 비자성 정밀 수술 기구 고정 장치를 생산했습니다. 그들은 고정 장치 100개를 개당 약 150달러에 구매했습니다. 만약 한 배치가 거부되었다면 15,000달러 이상의 손실이 발생했을 것입니다.

첫 번째 소량 생산 시범 생산에서는 비용 최소화를 위해 304 스테인리스 스틸을 사용했습니다. CNC 기계를 사용하여 생산된 부품은 정밀도 기준에 부합했지만, 고객이 가우스미터를 사용하여 테스트한 결과 일부 영역에서 설정 한계(비투자율 <1.05)를 훨씬 초과하는 약한 자성을 발견했습니다. 결국 전체 배치가 불합격 처리되었습니다.

JS 분석 및 솔루션

1. 근본 원인 분석

고객으로부터 의뢰를 받은 후, 먼저 고객의 스크랩 소재를 검사했습니다. 분광 분석 결과, 소재가 304 스테인리스 스틸로 양성 반응을 보였습니다.

추가 조사 결과, CNC 밀링 및 드릴링 공정 중 국부 경화로 인해 자성이 발생하는 것으로 밝혀졌습니다. 가공 중 높은 절삭 깊이로 인한 내부 응력은 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환시켜 자성을 생성했습니다.

2. 재료 전환

316L 스테인리스 스틸(초저탄소)로 교체하실 것을 강력히 권장합니다. "L"은 초저탄소를 의미합니다. 이 소재는 304보다 자성 저항성이 우수할 뿐만 아니라 내식성도 뛰어나 의료 기기에 사용하기에 적합합니다.

3. 프로세스 개선

당사 엔지니어는 CNC 툴패스를 검토하고 두 가지 주요 변경 사항을 구현했습니다.

• 우리는 절삭 깊이를 낮추고 이송 속도를 높이는 "고속 밀링" 방법을 채택하여 가공이 소재 구조에 미치는 영향을 최소화했습니다.
• 우리는 칩을 효과적으로 배출할 수 있는 공간을 확보하기 위해 냉각수 분사 각도를 변경했고, 잔류 자기를 더욱 줄이기 위해 가공 후 응력 완화 프로세스를 추가했습니다.

결과

316L 소재로 가공하고 새로운 매개변수를 적용한 부품을 가우스미터로 측정한 결과, 모든 부품의 투자율이 0.98~1.02 범위 내에 유지되었으며, 이는 고객이 요구한 <1.05와 정확히 일치했습니다.

결국 고객은 15,000달러의 손실을 피할 수 있었을 뿐만 아니라, 제품을 예정보다 3일 일찍 받아볼 수 있었습니다. 저희 서비스 덕분에 회사는 균일한 생산 기준을 확립하고 유럽 브랜드와의 장기적인 신뢰를 구축할 수 있었습니다.

교훈: 소재 선택은 단순히 비용과 내식성만을 고려하는 것이 아닙니다. 소재의 물리적 특성(예: 자성)과 가공 공정의 상호 작용은 고급 제조의 성공에 매우 중요합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 비자성 스테인리스 스틸은 완전히 존재합니까?

이론상 완전히 안정된 오스테나이트계 스테인리스강은 비자성입니다. 그러나 실제로 산업 제조에서는 절대 "제로" 투자율을 달성하기가 어렵습니다. 일반적으로 투자율이 매우 낮아 1에 매우 가까운 소재를 "비자성 스테인리스강"이라고 합니다. 예를 들어 316L 용액 처리된 소재가 이 범주에 속합니다.

Q2: 스테인리스 스틸의 자성이 용접에 영향을 미칩니까?

스테인리스강의 자성은 용접에 영향을 미칩니다. 자성 재료를 용접할 때, 자기장은 아크를 교란시켜 "자기 충격"을 유발할 수 있습니다. 이러한 영향은 아크 불안정성과 용접 비드 위치 편차를 유발하여 용접 품질을 크게 저하시킬 수 있습니다. 따라서 자성 소재는 용접 전에 자성을 제거해야 합니다.

Q3: 304가 때때로 자석에 끌리는 이유는 무엇입니까?

304 스테인리스강이 자석에 끌리는 이유는 냉간 가공으로 인해 자성이 발생하기 때문입니다. 304 스테인리스강은 일반적으로 오스테나이트계이며 비자성입니다. 하지만 굽힘, 딥 드로잉, 터닝, 밀링, 플래닝, 연삭 등의 냉간 가공 후에는 내부 조직이 변하여 오스테나이트의 일부가 마르텐사이트로 변태하여 자성을 발생시킵니다.

Q4: 강한 자력은 품질이 좋지 않다는 것을 의미합니까?

아니요. 자성은 스테인리스 강의 물리적 특성으로, 미세 조직과 소재 가공 기술에 크게 좌우되며, 스테인리스 강의 품질을 판단하는 기준은 아닙니다. 스테인리스 강의 품질은 조성, 내식성, 기계적 성질과 같은 중요한 지표에 따라 결정됩니다.

요약

304와 316 중 어떤 재질을 선택할지는 제품 성능, 규정 준수, 심지어 회사 평판에까지 영향을 미치는 기술적 선호도의 문제입니다. CNC 가공의 경우, 적합한 소재를 사용하고 자성 과학을 이해하는 것은 맞춤형 CNC 가공 제조 프로젝트의 성공적인 완료를 보장하는 데 필수적입니다.

매우 구체적인 자기 요구 사항이 있는 프로젝트를 위해 자재를 주문하고 계신가요? 아니면 현재 공급업체에서 생산하는 부품의 자기 부품에 관심이 있으신가요? JS는 비용 효율적인 CNC 가공 가격과 고품질 온라인 CNC 가공 서비스를 제공해 드립니다.

경험이 풍부한 당사 팀에 문의하시면 다음과 같은 서비스를 제공해 드립니다.

• 수신된 재료 내용의 품질을 보장하기 위해 정확한 재료 식별 서비스를 제공합니다.
• 가장 적합한 316/316L 또는 기타 특수 비자성 스테인리스강을 추천하고 공급합니다.
• 원점에서 자기력을 제어하기 위해 최적화된 CNC 가공 일정을 개발합니다.