1, 국제 표준화 기구(ISO)의 금형 표준 시스템
ISO는 세계에서 가장 영향력 있는 표준화 조직이며, ISO의 금형 표준은 TC 29/SC 소위원회 8(스탬핑 및 성형 금형 소위원회)에서 개발되어 스탬핑 다이, 플라스틱 금형, 다이캐스팅 금형 등 세 가지 주요 금형 유형의 표준 부품에 대한 기술 요구사항을 다루고 있습니다. 2024년 현재 ISO는 다음과 같은 핵심 내용을 포함하여 48개의 효과적인 금형 표준을 발표했습니다.
용어 및 치수 사양: ISO 17672 "금형 용어"는 언어 차이로 인한 의사소통 오류를 방지하기 위해 글로벌 금형 산업의 용어 정의를 통합합니다. 예를 들어, '가이드 컬럼', '가이드 슬리브', '경사 상단'과 같은 주요 구성 요소의 용어를 명확히 하면 국경을 넘는-협력의 기반이 마련됩니다.
재료 성능 요구 사항: ISO 4957 "공구강의 기술 제공 조건"은 금형강의 화학적 조성, 열처리 공정 및 기계적 성능 지표를 지정합니다. 예를 들어, 플라스틱 금형강의 경도는 내마모성과 인성의 균형을 보장하기 위해 HRC 28{3}}32에 도달해야 합니다. 다이캐스팅 금형강의 열피로 강도는 고온 및 고압 조건에 적응하기 위해 균열 없이 5000사이클의 요구 사항을 충족해야 합니다.
안전 및 환경 표준: ISO 13849 "기계적 안전 제어 시스템 설계에 대한 일반 규칙"에서는 작업자가 실수로 위험한 영역에 닿는 것을 방지하기 위해 안전 인터록 장치를 통합하는 금형 설계를 요구합니다. 예를 들어, 자동차 커버 금형에는 사람의 접근이 감지되면 자동으로 종료되는 광전 감지 장치가 장착되어야 합니다.
산업 사례: Apple의 iPhone 쉘 금형은 ISO 인증 1.2344(H13) 열간 금형강을 채택합니다. 이 금형강은 진공 담금질 처리 후 경도가 HRC 52이고 200도의 고온 사출 압력을 견딜 수 있습니다. 단일 금형 세트의 수명은 500,000회를 초과하므로 금형 교체 비용이 크게 절감됩니다.
2, 유럽 표준화 위원회(CEN)의 금형 표준 시스템
CEN이 개발한 EN 표준은 성형 제품의 품질과 장치 안전에 중점을 둡니다. 12가지 금형 관련 표준 중 다음 두 범주에는 특히 엄격한 재료 요구 사항이 있습니다.
단조 금형 및 다이캐스팅 금형에 대한 표준: EN 12543 "다이캐스팅 금형에 대한 안전 요구사항"에서는 금형 재료가 추운 환경에서도 인성을 보장하기 위해 -40도 저온-충격 테스트를 통과해야 한다고 규정합니다. 예를 들어, BMW 엔진 실린더 본체 다이캐스팅 금형은 EN 표준 인증 1.2367(H11) 강철을 사용하며, 이는 -30도 환경에서도 1500톤의 다이캐스팅 힘을 견딜 수 있습니다.
성형 부품의 치수 공차 표준: EN 10243 "금속 스탬핑 부품의 치수 공차"는 공차 수준을 F(정밀도 수준), M(중간 수준), P(거친 수준)로 나누어 열 변형이 치수 정확도에 미치는 영향을 줄이기 위해 금형강의 선형 팽창 계수가 12 × 10 ⁻⁶/도보다 낮아야 합니다. 예를 들어, Bosch 연료 분사 시스템 금형은 EN 표준 인증 1.2083(420 스테인레스 스틸)을 채택하고 선형 팽창 계수는 10.5 × 10 ⁻⁶/도에 불과하여 노즐 직경 공차가 ± 0.005mm 이내로 제어됩니다.
산업 사례: Siemens Medical CT 기계의 쉘 몰드는 공장 경도가 HRC 30-34인 EN 표준 인증 1.2738(P20+Ni) 사전 경화강을 채택합니다. 이는 열처리 없이 직접 가공할 수 있어 열 변형으로 인해 쉘과 내부 구성 요소 사이의 과도한 조립 간격 문제를 방지합니다.
3, 미국 재료 시험 협회(ASTM)의 금형 표준 시스템
ASTM 표준은 재료 성능 테스트 방법으로 잘 알려져 있습니다. 금형 관련 표준에서 다음 두 범주는 재료 요구 사항에 대한 업계 지침의 중요성을 갖습니다.
공구강 일반 사양: ASTM A681 "공구강 일반 사양"은 금형강을 냉간 가공강, 열간 가공강, 플라스틱 금형강의 세 가지 범주로 나누고 각 유형의 강철에 대한 경도, 인성, 내마모성과 같은 핵심 지표를 지정합니다. 예를 들어, 냉간 가공 금형강의 충격 인성은 펀칭 및 스트레칭과 같은 높은 응력 조건에 적응하기 위해 20J/cm² 이상이어야 합니다.
금형강의 열처리 공정 표준: ASTM A370 "강재 제품의 기계적 특성 시험 방법"은 금형강의 담금질 온도 및 템퍼링 시간과 같은 공정 매개변수를 자세히 지정합니다. 예를 들어, H13 강의 담금질 온도는 1020-1050도 사이에서 제어되고, 템퍼링 온도는 두 단계(550도+480도)로 수행되어 최상의 종합 기계적 특성을 얻을 수 있습니다.
업계 사례: Tesla의 통합 다이캐스팅 차체 금형은 ASTM 인증 8407(H13 수정강)을 채택하고 있으며 특수 열처리 후 경도는 HRC 54입니다. 열피로 저항성은 기존 H13 강철보다 30% 더 높으며 6000톤 다이캐스팅 기계에서 분당 6회 연속 충격을 견딜 수 있습니다.{9}}
4, 가전제품 분야에서 국제 표준의 실제 적용
가전제품 쉘 몰드에 대한 재료 요구 사항은 정밀도와 기능성을 결합하며 국제 표준 적용 사례는 다음과 같습니다.
휴대폰 프레임 몰드: Samsung Galaxy S 시리즈 프레임 몰드는 ISO 인증 1.2316(420 고내산성 강철)로 제작되었으며, PVD 코팅 처리 후 표면 경도가 HV2000에 도달하여 땀에 의한 부식을 방지할 수 있습니다. 동시에 -20도 환경에서도 인성을 유지할 수 있도록 EN 표준 인증 저온{4}}충격 테스트를 통과했습니다.
노트북 쉘 몰드: Lenovo ThinkPad 쉘 몰드는 공장 경도가 HRC 33-37인 ASTM 인증 718AH(P20+Ni 사전 경화 강철)를 사용합니다. 이는 열 변형으로 인해 쉘과 키보드 어셈블리 사이의 과도한 간격 문제를 방지하기 위해 열처리 없이 직접 가공할 수 있습니다.
웨어러블 기기 쉘 몰드: Apple Watch 쉘 몰드는 ISO 인증 S136(420 스테인리스 스틸)로 제작되었으며, 진공 담금질 처리를 거쳐 HRC 50의 경도를 달성했습니다. 동시에 CEN 표준 인증 염수 분무 테스트(녹 없이 96시간)를 통과하여 습한 환경에서도 녹슬지 않고 장기간- 사용할 수 있습니다.
