개요
카바이드 다이 블랭크 은 금형, 금형 및 툴링 인서트 제조를 위한 시작 공작물로 사용되는 정밀 사전 가공 블록입니다. 탄화물의 매우 높은 경도, 압축 강도 및 내마모성은 오래 지속되는 툴링 부품을 생산하는 데 이상적인 소재입니다.
카바이드 블랭크는 방전 가공(EDM), 밀링, 연삭 및 기타 기술을 사용하여 복잡한 다이 캐비티 형상을 엄격한 치수 공차로 가공할 수 있습니다. 이 가이드에서는 카바이드 다이 블랭크의 특성, 제조, 등급, 용도 및 글로벌 공급업체에 대해 다룹니다. 다양한 블랭크 구성에 대한 기술 사양을 요약한 유용한 비교표도 포함되어 있습니다.
최적의 카바이드 다이 블랭크를 선택하려면 카바이드 유형, 바인더, 크기, 모양, 공차 및 마감 요구 사항을 툴링 응용 분야 및 가공 능력과 일치시켜야 합니다. 이 가이드는 제품 엔지니어, 공구 설계자, 금형 제작자 및 조달 관리자가 최적의 소재 선택을 용이하게 하기 위해 카바이드 블랭크 옵션에 대한 심층적인 이해를 제공합니다.
유형 카바이드 다이 블랭크
다이 블랭크 소재에 사용되는 카바이드에는 크게 두 가지 범주가 있습니다:
다이 블랭크에 사용되는 카바이드 유형
| 카바이드 | 설명 | 주요 속성 |
|---|---|---|
| 텅스텐 카바이드 | 코발트 바인더로 형성된 화장실 | 최고의 경도 및 내마모성 |
| 티타늄 카바이드 | 1차 카바이드 성분인 TiC | 뛰어난 내식성 |
텅스텐 카바이드 가 가장 많이 사용되며, 우수한 파단 인성과 함께 극한의 경도를 제공합니다. 코발트 함량은 충격 강도와 경도의 균형을 맞추기 위해 3-25%까지 다양합니다.
티타늄 카바이드 는 최고의 내열성과 화학적 불활성을 제공합니다. 특정 용도에 최적화된 엔지니어링 조성으로 다른 탄화물과 혼합되어 있습니다.
카바이드 분말 소결 시 입자 크기와 탄소 제어를 통해 경도, 강도 및 인성을 더욱 조정할 수 있습니다. 탄화물이 작을수록 응력 하에서 파손에 더 잘 견딥니다.
카바이드 블랭크 제조 공정
초경 다이 블랭크는 열과 압력으로 고체 초경 덩어리로 응고된 미세한 초경 입자가 포함된 분말 야금 조성물에서 시작됩니다.
주요 제작 단계:
- 카바이드 분말 밀링 - 균일한 크기 분포의 카바이드 입자 형성
- 분말 혼합 - 금속 바인더 요소와 결합된 카바이드 분말
- 압축 - 누르면 분말이 단단한 녹색 몸체로 응집됩니다.
- 소결 - 바인더 액화가 카바이드 입자를 고밀도 구조로 결합합니다.
- 열간 등방성 프레싱 - 미세 구조를 더욱 조밀하게 만듭니다.
- 어닐링 - 기계적 특성을 최적화하기 위한 열처리
- 황삭 가공 - 소결 블록에서 블랭크를 톱으로 절단하고 연마하여 모양을 만듭니다.
- 마감 가공 - 필요한 블랭크 치수 및 공차 달성
블랭크 품질은 파우더 특성, 조성을 정밀하게 제어하고 공극이 없는 완전한 소결 밀도를 달성하는 데 달려 있습니다.
성적 카바이드 다이 블랭크
경도, 내파괴성 및 제조 가능성의 균형을 제공하기 위해 분말 야금으로 제조된 많은 표준 블랭크 구성이 있습니다.
일반적인 카바이드 블랭크 등급
| 등급 | 설명 | 경도 범위 | 주요 속성 |
|---|---|---|---|
| C2/C3 | 스트레이트 텅스텐 카바이드 + 코발트 | 89.5-91.5 HRA | 범용, 저비용 등급 |
| C5 | 향상된 인성 및 EDM 속도 | 88.5-90.5 HRA | 우수한 내마모성 |
| C6-C8 | 취성 골절에 대한 저항력 향상 | 90-92 HRA | 높은 충격 강도 |
| C10-C20 | 고경도 조성물 | 92-94.5 HRA | 최대 마모 성능 |
| TiC0.3 | 티타늄 카바이드-니켈 서멧 | 85-88 HRA | 내식성, 안정성 |
코발트 함량이 높을수록 텅스텐 카바이드 재종의 내파괴성은 향상되지만 경도는 감소합니다. 나노 입자 구성은 경도와 인성을 모두 제공합니다.
TiC0.3에는 최적의 화학적 불활성을 위해 티타늄 카바이드를 지원하는 엔지니어링된 니켈 합금 매트릭스가 포함되어 있습니다.
카바이드 다이 블랭크의 용도
초경 블랭크는 극한의 경도, 압축 강도 및 치수 안정성의 조합으로 제조에 이상적입니다:
- 플라스틱 사출 금형
- 금속 다이캐스팅 금형
- 압출 및 드로잉 다이
- 블로우 몰드
- 압축 및 스탬핑 다이
- 트리밍/펀칭 다이
카바이드는 스테인리스 스틸이나 티타늄과 같은 거친 합금을 성형할 때 과도한 마모 없이 공격적인 스탬핑 및 드로잉 공정을 견뎌냅니다. 티타늄 카바이드 블랭크가 제공하는 내식성은 산성 재료와 환경에서도 견딜 수 있습니다.
카바이드의 정밀 EDM 가공은 다른 툴링 재료로는 불가능한 미세한 디테일, 매끄러운 표면 마감, 다이 캐비티 내의 복잡한 내부 냉각수 회로를 가능하게 합니다.
카바이드 다이 블랭크 사양
ASTM 및 ISO의 국제 표준을 정의하는 데 도움이 됩니다:
- 허용되는 구성
- 기계적 물성 범위
- 허용되는 미세 구조
- 허용되는 결함
- 샘플링 방법
- 테스트 절차
텅스텐 카바이드 및 티타늄 카바이드 다이 블랭크 재료의 경우 신뢰성과 성능 일관성을 보장합니다.
카바이드 다이 블랭크 사양
| 표준 | 범위 | 경도 범위 | 밀도 | 마이크로 구조 | 결함 제한 |
|---|---|---|---|---|---|
| ISO 513 | WC-Co 등급 | 89-95 HRA | >14.5g/cc | 코팅 균일성 | 다공성, 카바이드 응집체 |
| ASTM B776 | TiC 기반 서멧 등급 | 85-92 HRA | 4.9-5.2g/cc | TiC 배포 | 균열, 구덩이, 빈 공간 |
| JIS R1601 | 테스트 방법 | — | — | — | 결함 특성 분석 |
| ASTM B312 | 표준 EDM 테스트 블록 | 90 HRA | — | 미세 입자 WC-Co | 기계 가공성 표시기 |
이러한 사양은 까다로운 생산 수명 동안 카바이드 금형 블랭크로 툴링을 설계할 때 품질, 일관성 및 신뢰성을 높여줍니다.
카바이드 다이 블랭크 제조업체
카바이드 다이 블랭크 는 고객 허브 근처의 소규모 지역 생산업체뿐만 아니라 많은 주요 제조업체에서 전 세계에 공급하고 있습니다.
선도적인 초경 다이 블랭크 공급업체
| 공급업체 | 기능 | 재료 | 가격 책정 |
|---|---|---|---|
| 케나메탈 | 가장 폭넓은 등급 선택, 맞춤형 크기 | WC-Co, TiC, 서멧 | $$$/lb |
| 샌드빅 | 높은 정확도, 최대 치수 | WC-Co, TiCN | $$$/lb |
| 카보룬덤 유니버설 | 고온 안정성을 위한 등급 | WC-Co, HfC, 서멧 | $$/lb |
| 에라스틸 | 대형 및 멀티톤 블록 전문가 | WC-Co | $$/lb |
| 하이페리온 머티리얼 | 맞춤형 블랭크 엔지니어링 | WC-Co, TiCN, Cr3C2-NiCr | $$$/lb |
비용은 표준 C2/C3 텅스텐 카바이드의 경우 약 $20/파운드에서 특수 형상, 등급 및 마감 작업의 경우 $100/파운드 이상까지 다양합니다.
더 큰 크기, 더 높은 재료 성능, 정밀 가공으로 인해 가격이 상승합니다. 소규모 지역 공급업체는 경쟁력 있는 가격을 제공할 수 있습니다.
최고의 초경 다이 블랭크 선택
최적의 카바이드 블랭크를 선택하려면 매칭이 필요합니다:
- 경도 수준 요구되는 다이 수명 및 내마모성
- 성적 균일성 일관된 가공성 및 성능을 위한
- 인성 칩핑 없이 스탬핑 하중을 견딜 수 있습니다.
- 내식성 화학적 호환성을 위해 필요한 경우
- 정확도 EDM 가공을 용이하게 하는 표면 마감
- 최대 다이 크기 기능 복잡성 및 충치 수
- 서비스 및 기술 지원 공급업체로부터
주요 툴링 프로그램을 설계할 때 가공 하청업체로부터 특정 등급 권장 사항에 대한 의견을 얻고 공급업체의 기술 자문을 조기에 구하세요. 대형 툴을 제작하기 전에 작은 영역부터 먼저 프로토타입을 제작하세요.
자주 묻는 질문
카바이드 다이 블랭크의 일반적인 공차는 무엇입니까?
표준 가공 블랭크의 범위는 기본 라운드의 경우 +/- 0.005인치에서 정밀 정사각형 및 특수 형상의 경우 +/- 0.0005인치까지입니다. 더 미세한 EDM 가공은 필요에 따라 +/- 0.0001인치 이상을 달성할 수 있습니다.
미세 입자 카바이드와 거친 입자 카바이드 중 어느 것이 더 나은 내마모성을 제공합니까?
카바이드 입자 크기가 미세할수록 파단 인성과 연마 및 접착 마모 메커니즘에 대한 저항성이 향상됩니다. 그러나 입자가 거칠면 소성 변형에 대한 저항성이 높아져 높은 Cr 재종에 유리할 수 있습니다.
텅스텐 카바이드 대신 TiCN을 언제 사용하나요?
탄화 티타늄의 내식성과 안정적인 구조는 초정밀 금형, 하이드로포밍, 유리 성형 또는 수지 트랜스퍼 성형과 같은 화학적으로 공격적인 공정에 유리합니다.
EDM 가공 시 초경 가공 시 싱크와 왜곡의 원인은 무엇인가요?
전기 전도성 코발트 바인더를 고르지 않게 가열하면 국부적인 열팽창 효과가 발생할 수 있습니다. 느리게 커팅하고 더 자주 플러싱하면 미세한 디테일을 레코딩할 때 왜곡이 완화됩니다.
카바이드 다이 블랭크는 얼마나 크게 생산할 수 있습니까?
표준 블랭크 치수는 최대 직경 30인치, 두께 24인치입니다. 더 큰 직사각형 형식은 전문 공급업체를 통해 가능합니다. EDM 단면 분할은 작은 블랭크를 큰 인서트로 결합할 수 있습니다.
소결 후 처리로 카바이드 다이 블랭크가 개선되는 것은 무엇인가요?
열간 등방성 프레스(HIP)는 밀도를 높이고 내부 공극을 제거합니다. 어닐링은 연삭으로 인한 잔류 응력을 완화합니다. 완벽한 시퀀스는 구조적 균일성과 성능 일관성을 향상시킵니다.
결론
카바이드 다이 블랭크는 수백만 번의 까다로운 성형 사이클을 견딜 수 있는 툴링 제조에 필요한 필수적인 경도, 마모 성능 및 치수 정밀도를 제공합니다. 카바이드의 구성, 품질, 정확도 및 크기를 최종 용도에 맞게 조정하면 견고하고 오래 지속되는 금형을 제작할 수 있으며 총 수명 주기 비용을 절감할 수 있습니다. 나노 구조 재종의 지속적인 발전으로 카바이드 툴링 소재의 기능이 계속 확장되고 있습니다.
