신소재의 개발이 급진적으로 이루어지고 있는 오늘날 기계 가공으로는 가공하기 힘들고 어려운 형상의 제품을 정밀하게 가공하는데 와이어 컷 방전가공법이 많이 이용되고 있다. 와이어 컷 방전가공으로 제작된 금형의 단점으로는 기계가공으로 제작된 것보다 수명이 짧고 표면이 거친 점을 들 수 있다. 이러한 원인을 규명하기 위해 본 논문에서는 금형강 STD 11에 대한 와이어 컷 방전가공 후 ...
신소재의 개발이 급진적으로 이루어지고 있는 오늘날 기계 가공으로는 가공하기 힘들고 어려운 형상의 제품을 정밀하게 가공하는데 와이어 컷 방전가공법이 많이 이용되고 있다. 와이어 컷 방전가공으로 제작된 금형의 단점으로는 기계가공으로 제작된 것보다 수명이 짧고 표면이 거친 점을 들 수 있다. 이러한 원인을 규명하기 위해 본 논문에서는 금형강 STD 11에 대한 와이어 컷 방전가공 후 표면특성을 고찰하기 위하여 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링으로 열처리를 하였으며, 일반 기계가공 시편, 와이어 컷 방전가공으로 제작된 시편, 와이어 컷 방전가공 후 열처리한 시편의 가공특성을 비교 검토하였다. 비교 검토한 결과를 확인하기 위하여 프레스 금형을 제작하였다. 본 연구에서는 와이어 컷 방전가공에 의해 제작된 금형 수명 및 성능 향상을 목적으로, 금형강 STD 11로 프레스 금형을 다양한 제작방식으로 제작하였다. 다양한 제작방식인 기계가공, 와이어 컷 방전가공과 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링 등에 의해 제작된 금형으로 제품을 스탬핑 하여 금형 수명과 성능의 연장을 연구하고자 하였다. 실험 결과 기계가공으로 제작된 금형이 성능 및 수명이 가장 양호하였다. 그 이유로는 금형의 표면에 열에 의한 변질층이 존재하지 않기 때문이었다. 그 다음으로 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링, 와이어 컷 방전가공 순으로 이어졌다. 와이어 컷 방전가공으로 제작된 금형은 열변질층이 그대로 존재하기 때문에 금형의 수명 및 성능이 가장 불량하였다. 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링을 실시함으로써 금형의 표면조직이 템퍼드 마르텐사이트 조직, 템퍼드 소르바이트 조직으로 안정화되었고 열변질층이 줄어듦을 알 수 있었다. 와이어 컷 방전가공 후 금형에 경질피막형서, PVD 코팅 등 다양한 표면처리에 대해서는 연구가 많이 진행되고 있으나 와이어 컷 방전가공 후의 열처리에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링을 실시함으로써 금형의 성능 및 수명연장에 기여할 수 있는 가능성을 제시한다.
신소재의 개발이 급진적으로 이루어지고 있는 오늘날 기계 가공으로는 가공하기 힘들고 어려운 형상의 제품을 정밀하게 가공하는데 와이어 컷 방전가공법이 많이 이용되고 있다. 와이어 컷 방전가공으로 제작된 금형의 단점으로는 기계가공으로 제작된 것보다 수명이 짧고 표면이 거친 점을 들 수 있다. 이러한 원인을 규명하기 위해 본 논문에서는 금형강 STD 11에 대한 와이어 컷 방전가공 후 표면특성을 고찰하기 위하여 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링으로 열처리를 하였으며, 일반 기계가공 시편, 와이어 컷 방전가공으로 제작된 시편, 와이어 컷 방전가공 후 열처리한 시편의 가공특성을 비교 검토하였다. 비교 검토한 결과를 확인하기 위하여 프레스 금형을 제작하였다. 본 연구에서는 와이어 컷 방전가공에 의해 제작된 금형 수명 및 성능 향상을 목적으로, 금형강 STD 11로 프레스 금형을 다양한 제작방식으로 제작하였다. 다양한 제작방식인 기계가공, 와이어 컷 방전가공과 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링 등에 의해 제작된 금형으로 제품을 스탬핑 하여 금형 수명과 성능의 연장을 연구하고자 하였다. 실험 결과 기계가공으로 제작된 금형이 성능 및 수명이 가장 양호하였다. 그 이유로는 금형의 표면에 열에 의한 변질층이 존재하지 않기 때문이었다. 그 다음으로 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링, 와이어 컷 방전가공 순으로 이어졌다. 와이어 컷 방전가공으로 제작된 금형은 열변질층이 그대로 존재하기 때문에 금형의 수명 및 성능이 가장 불량하였다. 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링을 실시함으로써 금형의 표면조직이 템퍼드 마르텐사이트 조직, 템퍼드 소르바이트 조직으로 안정화되었고 열변질층이 줄어듦을 알 수 있었다. 와이어 컷 방전가공 후 금형에 경질피막형서, PVD 코팅 등 다양한 표면처리에 대해서는 연구가 많이 진행되고 있으나 와이어 컷 방전가공 후의 열처리에 대해서는 많은 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 와이어 컷 방전가공 후 템퍼링을 실시함으로써 금형의 성능 및 수명연장에 기여할 수 있는 가능성을 제시한다.
These days, the life cycle of a product becomes shorter requiring the reduced development time for a new edition of product. Thereby, new methods for quickly machining a die have been developed. Recently, wire-cut electric discharge machining (W-EDM) are getting to replace the traditional machining ...
These days, the life cycle of a product becomes shorter requiring the reduced development time for a new edition of product. Thereby, new methods for quickly machining a die have been developed. Recently, wire-cut electric discharge machining (W-EDM) are getting to replace the traditional machining methods like milling and drilling for manufacturing of a press die, especially when the geometry of a product is complicated. In general, the performance and life of a die are influenced by the machining methods. The weakest point of the die manufactured by W-EDM is that its life is shorter than that by a traditional machining method. Several experimental studies are carried out in order to increase the life of a press die manufactured by W-EDM. First, three ways of machining methods with brick specimens made of die steel STD 11 are examined. Those are (1) milling and then grinding, (2) wire-cut electric discharge machining (W-EDM), and (3) heat treatment after W-EDM. The resulting surface roughness is measured and the changes of surface microstructures are investigated using the scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). W-EDM results in a little rougher surface than milling, but, the surface by W-EDM are acceptable in many cases. Heat treatment after W-EDM results in smooth surface and better composition. The specimen surface prepared by the method (3) had stabilized microstructures of tempered martensite with more chromium at the surface. Based on these observations, on-line experiments to examine the life of dies made by four types of manufacturing methods. In Type A, the punch is manufactured with a profile grinder while the dies with a conventional grinder. In Type B, C, and D, both punch and dies are manufactured by W-EDM. But Type C had heat treatment at low temperature while Type D had heat treatment at high temperature. As expected, ground die had the longest life. But the life of die by Type D was almost comparable to that of Type A and it was longer than those of dies by Type B and Type C. Conclusively, it was suggested that heat treatment at high temperature followed by W-EDM is very attractive as a fast and cheap manufacturing method for the press die.
These days, the life cycle of a product becomes shorter requiring the reduced development time for a new edition of product. Thereby, new methods for quickly machining a die have been developed. Recently, wire-cut electric discharge machining (W-EDM) are getting to replace the traditional machining methods like milling and drilling for manufacturing of a press die, especially when the geometry of a product is complicated. In general, the performance and life of a die are influenced by the machining methods. The weakest point of the die manufactured by W-EDM is that its life is shorter than that by a traditional machining method. Several experimental studies are carried out in order to increase the life of a press die manufactured by W-EDM. First, three ways of machining methods with brick specimens made of die steel STD 11 are examined. Those are (1) milling and then grinding, (2) wire-cut electric discharge machining (W-EDM), and (3) heat treatment after W-EDM. The resulting surface roughness is measured and the changes of surface microstructures are investigated using the scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). W-EDM results in a little rougher surface than milling, but, the surface by W-EDM are acceptable in many cases. Heat treatment after W-EDM results in smooth surface and better composition. The specimen surface prepared by the method (3) had stabilized microstructures of tempered martensite with more chromium at the surface. Based on these observations, on-line experiments to examine the life of dies made by four types of manufacturing methods. In Type A, the punch is manufactured with a profile grinder while the dies with a conventional grinder. In Type B, C, and D, both punch and dies are manufactured by W-EDM. But Type C had heat treatment at low temperature while Type D had heat treatment at high temperature. As expected, ground die had the longest life. But the life of die by Type D was almost comparable to that of Type A and it was longer than those of dies by Type B and Type C. Conclusively, it was suggested that heat treatment at high temperature followed by W-EDM is very attractive as a fast and cheap manufacturing method for the press die.
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