금형 소재의 종류(KP1, KP4, KP4M, NAK80, SKD61, SKD11 등)

1. 금형 소재의 종류.

※ 참고 내용 출처 : (주)세현파크 / http://www.sehyunpark.kr/

메이커	구분	재질(JIS 규격)	표준 경도	용도 및 특성
두산 / 세아	사출	KP-1 HP-1 (두산) TP-1 (세아)	18 ~ 20 HRC	일반적인 범용 금형강 및 베이스 등 여러 곳에 적용.
두산 / 세아	사출	KP-4 HP-4 (두산) TP-4 (세아)	26 ~ 31 HRC	자동차 범퍼, 그릴 등 가전 및 TV 뒷판 등에 적용.
두산 / 세아	사출	KP4M HP4M (두산) TP4M (세아)	28 ~ 34 HRC	전반적인 가전제품 외관, 자동차 부품 금형에 적용.
두산	사출	KP4MHH HP4MHH (두산)	34 ~ 38 HRC	KP4M에 개량해서 경도 및 경면 사상성 높임.
두산 / 세아	다이캐스팅	SKD-61 STD-61 (KS 규격)	열처리 강	다이 캐스팅, 열간 단조 금형강.
두산 / 세아	프레스	SKD-11 STD-11 (KS 규격)	열처리 강	내마모성, 소입성1)이 양호. 양산용 프레스, 냉간 단조 금형, 칼날 등 적용.
다이도	사출	NAK-80	38 ~ 42 HRC	높은 경도, 좋은 기계 가공성, 최상의 경면성과 표면 조도를 보여주며 부식 가공성이 양호. 고성능, 정밀 플라스틱 금형에 적용.
		DH2F	38 ~ 42 HRC	변형이 되지 않은 복잡한 정밀 금형 부품 제작에 적용.
철강	기타	S20C ~ S55C	탄소강	금형 부품 및 기타 구조 강종

1) 소입(燒入)

 고온으로 가열한 금속이나 합금을 급속하게 냉각시키는 일. 물질이 고온에서 가지고 있는 구조를 실온에서도 유지하게 하기 위한 방법으로, 열처리한 물질을 물이나 기름에 담가 식히는 것을 말한다.  

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2. 금형 재료의 선택 기준.

1) 기계 가공성이 우수할 것.

2) 충분한 강도, 경도, 인성이 있고 내마모성이 좋을 것.

3) 열처리가 쉽고 효과가 크며 변형이 적어야 함.

4) 좋은 표면 가공성.

5) 높은 연마성.

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3. 금형 재료의 분류.

1) 기계 구조용 탄소강 : S45C, S50C, S10C, S20C 등.

 

2) 냉간용 공구강 : DC 53, SKD11(STD11) 등.

▶ STD11 ( STEEL TOOL DIE ).

가. KS 규격 = STD11, JIS 규격 = SKD11.

나. 범용 내마모성, 균일한 경도.

다. 사출보다 PRESS 금형에 적합.

라. 고탄소, 고크롬강이며 특히 내마모성이 커서 축조 로울러, 너트 등에 적합하나 기계 가공성이 까다롭다는 단점이 있다.

마. HRC 58 이상.

바. 경도 요구 시 열처리하여 사용.

▶ DC 53.

가. SKD11의 약점인 고온 템퍼링2)의 경도, 인성 부족을 보완.

나. 범용 및 정밀 금형 분야에서 SKD11보다 우수한 재질로 신 냉각 다이스강.

다. 각종 펀치 및 다이스, 정밀 금형, 게이지 사출 등에 이용.

2) 템퍼링(tempering).

 담금질한 강철을 그 경도와 성능을 잃지 않을 정도의 적당한 온도로 가열한 후 냉각시켜서 나약성이나 담금질 때의 일그러짐을 제거하는 조작이다.

 

3) 열간용 공구강 : SKD61(STD61) 등.

▶ STD61(STEEL TOOL DIE).

가. KS 규격 = STD61, JIS 규격 = SKD61.

나. 범용 열간 금형강, 사용 온도 600℃ 이하에 적용.

다. 열 충격 및 열 피로에 강함.

라. 치수 변화량이 크므로 주의 필요.

마. 각종 다이스 다이블록 제조에 사용.

바. HRC 40 ~ 48 정도.

사. 정밀 금형 및 열처리 금형에 주로 사용.

 

4) 비조질강 : MF, HMF 등.

 

5) 탄소 공구강 : SK3, SK4, SK5 등.

 

6) 합금 공구강 : SKS3, SKD 종, DC 53 등.

▶ SKS3

가. 합금 공구강이며 합금 공구강에 요구되는 안전한 경화성을 필요로 하는 용도.

나. HRC 60 이상이다.

다. 열처리 편등 습합면에 사용.

 

7) 고속도 공구강 : SKH51, SKH55, SKH59 등.

▶ SKH51.

가. 비교적 인성을 요구하는 고속 절삭과 중속 절삭에 견딜 수 있는 원소인 W, Mo, Cr, Co, V와 같은 원소를 다량 함유.

나. 난삭재 가공용 공구에 적합.

▶ SKH55.

가. 내마모성을 필요로 하는 여러 가지 용도로 상용.

나. 절삭용 공구에 적합.

▶ SKH59.

가. Mo-Co계의 강으로써 높은 절삭 저항 겸비.

나. 여러 가지 분쇄, 절삭 공구류에 사용.

 

8) 특수 공구강 : SUP, SUM 등.

 

9) 플라스틱 금형강 : KP1, KP4, KP4M, HPPM, HP1A, MASSIC, NAK80 등.

▶ NAK55.

가. HRC 37 ~ 43으로 열처리되어 최적 조건에서 열치리 하였으므로 그대로 형상 가공에 사용.

나. 경면성이 좋아 만족스러운 광택을 얻을 수 있음. 부식 가공성이 양호.

다. 피삭성 및 가공표면 우수.

라. 절삭 / 방전 가공 후의 연마가 용이.

마. 용접성 양호 및 사용 시 변형이 적어 정밀 금형에 적함.

바. 용도 : 고성능 / 정밀 플라스틱 금형, 고무금형, 프레스 금형(벤더 외), 산업기기 각종 부품.

사. 수입불가 자재로 현재는 사용하지 않음.

▶ NAK80.

가. NAK55 특성 외.

나. 경면 연마성 극히 우수.

다. 방전 가공면이 치밀하고 절삭, 방전가공 후 연마 용이.

라. 투명, 광택제품, 정밀 금형에 사용.

마. 용접성이 우수하고 열처리가 필요 없음.

바. 용도 : 투명품 등 경면성을 중시하는 제품, 방전 가공면을 중시하는 제품.

▶ STAVAX(크롬 합금 스테인리스 금형강)

가. 내부식성(녹이 지정된 한계를 넘지 않도록 보호하거나 처리하는 능력)이 뛰어나다.

나. 내마모성이 우수하다.

다. 경면성이 우수하다.

라. 냉각수 회로의 부식 문제를 완전히 해결하므로 효과적인 냉각을 할 수 있다.

▶ KP1, KP4, KP4M : 범용.

가. 가공성이 양호, 기계 가공시간 단축.

나. 적절한 열처리로 내부 잔류 응력 제거되며, 금형 가공 시 변형이 발생우려가 극히 적다.

다. KP4, KP4M은 소입성이 커서 소재 내, 외부의 경도가 균일하다.

라. 경도가 높고 내마모성이 우수하다.

마. KP1 = C + Si + Mo 합금.

▶ S50C

가. 기계적 성질이 우수하고 열처리에 의해 사용.

나. 사출금형의 정밀도를 요하지 않은 금형.