초록 ▼

○ 금형은 사용조건이나 용도에 적합하고 금형성능을 최대로 발휘하기 위하여 재료, 열처리, 표면처리 등에 대하여 최적의 조건이 되도록 설계해야 한다. 금형기술은 대량생산 체제하의 제품제조 공정에서 기반이 되는 중요한 기술로서 이들 기술의 발전 여하에 따라 생산성 향상, 원가절감 및 품질향상 등에 크게 기여하게 된다. 본 해설에서는 열처리 변형에 미치는 재료의 요인, 열처리요인 등을 분석하고, 그에 따른 지금까지의 기술동향을 설명하였다.

○ 금형은 사용조건이나 용도에 적합하고 금형성능을 최대로 발휘하기 위하여 재료, 열처리, 표면처리 등에 대하여 최적의 조건이 되도록 설계해야 한다. 금형기술은 대량생산 체제하의 제품제조 공정에서 기반이 되는 중요한 기술로서 이들 기술의 발전 여하에 따라 생산성 향상, 원가절감 및 품질향상 등에 크게 기여하게 된다. 본 해설에서는 열처리 변형에 미치는 재료의 요인, 열처리요인 등을 분석하고, 그에 따른 지금까지의 기술동향을 설명하였다.

○ 최근 금형재료가 여러 가지 각도에서 개발되고 있지만, 열처리시 담금질은 그 중에서 중요한 공정에 속하며 금형성능에 중요한 영향을 미친다. 최적의 담금질 방안을 설계하기 위해서는 재료의 이방성(채취위치, 방위), 담금질성, 금형형상, 담금질 설비의 냉각능력, 제품 배열방법 등 여러 가지 인자를 고려하지 않으면 안된다. 또한 열처리 변형 해석에 CAE방법을 활용하였고, CAE 해석결과에 관하여서도 해설하였다.

○ 선진국과 우리나라에서 발전되어 온 변형제어를 위한 금형 열처리기술은 담금질 냉각시 발생하는 변형에 대한 대책을 중심으로 한 기술개발이 주로 이루어져 왔다. 다이캐스팅 금형 등과 같이 대형이면서 동시에 복잡한 형상을 갖는 금형은 1980년대 경까지 2단 냉각기술(고온영역에서는 충풍 등의 서냉, 중온 영역에서는 유냉 등의 급냉)이 개발되어 이미 실용화되었다. 2000년경까지는 중온영역인 500℃전후 준안정 오스테나이트영역에서 냉각을 중단시켜 온도를 균열화 처리하여 냉각시키는 마르퀜치법의 실용화가 발달되었다.

○ 금형열처리 설비로서는 진공담금질로가 주류를 이루고 있지만, 진공 담금질로를 베드에 장입하여 담금질냉각 패턴을 최적화시켜 금형성능을 개선시키고, 또한 금형제작 메이커의 코스트, 납기를 고려한 히트 사이클을 감안하여 최적 로드를 편성하여 조업하는 방법이 앞으로도 필요할 것으로 생각되며, 장래에도 이 분야에 대한 연구 개발이 더욱 유망한 분야로 예상된다.