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스테인리스강을 굽는 작업은 저탄소강이나 알루미늄과 같은 부드러운 재료를 다룰 때보다 독특한 여러 가지 도전 과제를 동반합니다. 이 소재는 강도가 높고 가공 경화 특성과 스프링백(springback) 특성이 있어 공구 선택 시 각별한 고려가 필요합니다. 적절한 프레스 브레이크 공구를 선택하는 것은 단순히 굽힘을 만드는 것을 넘어서 정밀한 굽힘, 표면 품질 및 공구 수명 연장을 위한 핵심 요소입니다. 본 가이드에서는 이러한 중요한 고려 사항들을 안내해 드립니다.
재료 특성 이해하기
공구를 선택하기 전에 스테인리스강의 특성이 무엇인지 아는 것이 매우 중요합니다. 스테인리스강은 일반 탄소강에 비해 항복 강도가 높고 휘기 어렵습니다. 더욱 중요한 점은 굽힘 가공 시 매우 빠르게 경화된다는 것입니다. 이로 인해 굽힘 부위에서 재료가 더 취성적이고 단단해지게 됩니다. 또한 스테인리스강은 탄성이 매우 강해 굽힌 후 원래 위치로 돌아가려는 경향이 큽니다. 이러한 특성들로 인해 공구는 이러한 요소들을 극복할 만큼 충분히 강해야 합니다.
적절한 공구강 선택
펀치와 다이에 사용되는 재료는 가장 중요합니다. 일반 공구강은 쉽게 마모되며, 갈링(galling) 현상에도 취약합니다. 갈링이란 스테인리스 작업물의 일부 재료가 공구 표면에 달라붙어 긁힘이나 결함을 일으키는 현상입니다.
스테인리스강의 반복적이고 대량 생산되는 벤딩 작업의 경우, 경화 및 연마 처리된 공구용 강철을 사용하는 것이 매우 바람직합니다. 이 소재로 제작된 공구는 우수한 마모 저항성과 긴 수명을 제공합니다. 좋은 결과를 얻고 갈링(galling) 현상이 거의 나타나지 않도록 하려면 거울처럼 반사되는 마감 처리가 된 공구를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 이러한 공구는 극도로 매끄러운 표면을 가지며 마찰과 재료의 부착을 줄여 부품의 원래 스테인리스강 표면을 그대로 유지시켜 줍니다.
올바른 다이 개구부
V-다이 폭은 기본적인 계산 요소입니다. 일반적으로 스테인리스강의 적절한 다이 개구부를 결정하기 위해 재료 두께에 8을 곱하는 것이 표준적인 기준입니다. 예를 들어, 10게이지(약 0.135인치) 두께의 시트를 가공할 경우 일반적으로 1인치 다이 개구부가 필요합니다.
너무 좁은 다이를 사용할 경우 과도한 톤수, 균열 발생 증가 및 공구 마모가 빨라질 수 있습니다. 반대로 지나치게 넓은 다이는 원치 않는 스프링백 현상을 유발하고 정확한 각도 달성이 더 어려워질 수 있습니다. 또한 원하지 않는 큰 벤드 반경이 형성될 가능성을 높일 수 있습니다. 항상 탄소재와 다이 폭의 조합에 따라 프레스 브레이크가 가할 수 있는 힘의 양을 확인하기 위해 톤수 차트를 참조하십시오.
스프링백과 벤드 반경 고려
스테인리스강에서 벤딩 정밀도의 주요 장애 요소는 스프링백입니다. 이에 대응하기 위해 원하는 각도보다 더 크게 굽힘 처리하여 재료의 스프링백 경향 정도를 미리 예측해야 합니다. 스프링백의 정도는 재료의 인장 강도가 높아질수록 증가합니다.
공정 도구의 선택은 또한 달성할 수 있는 내부 굽힘 반경을 결정하는 요소이다. 일반적으로, 펀치 끝부분의 반경은 의도한 내부 굽힘 반경보다 약간 작아야 한다. 그러나 소재는 다이 개구부에 따라 자동으로 반경을 형성하게 된다. 에어 벤딩 방식을 사용할 경우, 내부 반경은 대개 다이 개구부의 15~20% 정도로 형성된다. 이러한 관계를 이해하는 것은 원하는 부품 사양을 얻기 위해 필수적이다.
성공을 위한 최종 고려사항
주요 요인 외에도 차이를 만들어내는 몇 가지 사소한 팁들이 있다. 항상 도구를 청소하고 부드러운 스테인리스 표면에 묻어 있을 수 있는 이물질이나 찌꺼기를 제거해야 한다. 다이에 더 높은 두르미터(durometer)의 우레탄 패드를 사용하면 부품 하단을 긁히는 것에서 보호할 수 있다. 까다로운 부품에서 최고 품질의 벤딩을 얻기 위해서는, 해당 용도에 따라 도구 전문가와 상담하는 것이 유용한 지침이 될 수 있다. 스테인리스강을 구부려 강도 있고 정밀하며 시각적으로 완성된 마감을 가진 부품을 만드는 법을 익히기 위해서는 도구 관리에 약간의 주의를 기울이기만 하면 된다.
