구리용 연속 열간 압출 다이에 적합한 재료를 선택하는 방법은 무엇입니까?

구리 가공 산업에서 연속 열간 압출은 구리 막대 및 와이어와 같은 핵심 소재를 생산하는 핵심 기술이며, 금형 소재 선정은 생산 효율, 제품 품질, 그리고 전체 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 논문에서는 실제 생산 수요 관점에서 기존 금형강의 한계를 분석하고, 코발트 합금의 장점을 상세히 설명하며, 적용 사례를 통해 기업이 구리 연속 열간 압출 금형 소재를 선정하는 데 필요한 전문적인 지침을 제공합니다.

구리 연속 열간 압출을 위한 재료 요구 사항 정의

산업 내 다이에 대한 핵심 요구 사항

구리 막대와 구리선은 전력 전송, 철도 운송, 전자 기기 등 다양한 분야에서 널리 사용되며, 생산은 수평 연속 열간 압출기의 효율적인 작동에 의존합니다. 이러한 압출기는 중단 없는 압출 공정을 통해 구리 빌렛을 특정 단면의 프로파일로 가공하기 때문에 금형 안정성, 내마모성, 그리고 정밀성 유지에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 금형은 균일한 제품 사양을 보장하기 위해 장기간 생산 기간 동안 일관된 성능을 유지해야 합니다.

금형 운영 환경의 과제

구리 소재의 연속 열간 압출 작업 환경은 매우 가혹합니다. 금형은 500~600°C의 고온, 수백 메가파스칼의 압출 압력, 그리고 구리 소재의 유동으로 인한 심한 마찰을 지속적으로 견뎌야 합니다. 이러한 조건에서 금형의 고온 경도, 마모 및 열 피로 저항성은 금형 성능 평가의 핵심 지표가 됩니다. 이러한 특성의 결함은 생산 중단 또는 제품 폐기로 이어질 수 있습니다.

기존 금형강의 단점

H11, H13, H21 강의 성능 결함

오랫동안 H11, H13, H21 열간가공 금형강은 구리 압출에 널리 사용되어 왔습니다. 그러나 연속 열간 압출에서는 심각한 고온 탈탄이 발생합니다. 500°C 이상의 온도에서는 강 표면의 탄소 원소가 쉽게 산화되어 손실되어 표면 경도가 급격히 감소하고 금형 마모가 가속화됩니다. 온도가 600°C를 초과하면 이러한 강의 경도가 급격히 떨어져 압출에 필요한 구조적 강도를 유지할 수 없게 되어 구리 소재의 치수 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 잦은 가열-냉각 사이클은 금형 내부에 교대로 응력을 발생시켜 미세 균열을 발생시키고, 이는 점차 확산되어 결국 금형의 조기 파손을 초래합니다.

코발트 합금이 구리 열간 압출 금형에 더 선호되는 이유는 무엇입니까?

재료 특성의 장점

성 3는 코발트 기반 합금의 대표적인 소재로, 우수한 고강도 및 인성, 고온 강도, 내식성을 갖추고 있어 구리 소재의 연속 열간 압출과 같은 가혹한 환경에 특히 적합합니다. 600°C 이상의 온도에서 성 3 합금은 HRC 40~45의 경도를 유지하며, 온도가 상승함에 따라 경도가 점차 낮아져 절벽처럼 급격한 경도 저하를 방지하고 장기 고온 조건에서 구조적 안정성을 보장합니다. 성 3의 내마모성은 탄화물이 아닌 합금 자체의 금속간 화합물을 강화하여 얻어집니다. 결과적으로 고온 마찰 조건에서의 내마모성은 H13 강보다 3~5배 높아 구리 소재의 유동으로 인한 표면 마모를 효과적으로 방지합니다. 코발트 기반 합금은 잦은 온도 변동에도 견딜 수 있어 열응력 균열 발생을 줄이고 금형의 안정적인 작동 주기를 크게 연장합니다.

인도 고객 사례 연구

인도의 한 구리 가공 회사는 금형 소재 선정 과정에서 ST3 합금의 높은 비용에 대해 상당한 우려를 표명했습니다. 저희는 금형 설계 과정에 개입하기 위해 전담팀을 구성했습니다. 3D 모델링을 통해 금형 러너 구조를 최적화하고, 핵심 작업 영역의 소재 두께를 줄였으며, 열간 조립에 ST3와 H13을 결합한 공정을 도입하여 강도를 유지하면서 코발트 합금 소재 사용량을 줄였습니다.

최적화된 성 3 합금 금형을 테스트한 후, 고객은 생산 효율이 크게 향상되는 것을 확인했습니다. 금형당 비용은 증가했지만, 회사는 전반적인 비용 절감을 달성했습니다.

구리 생산 효율을 높이기 위한 올바른 금형 재료 선택

연속 열간 압출을 통한 구리 소재의 효율적인 생산은 고성능 금형 소재에 의존합니다. 고온 고마모 환경에서 기존 금형강의 성능 한계는 산업 발전을 저해하는 병목 현상이 되어 왔습니다. 코발트 합금은 뛰어난 적색 경도, 내마모성, 그리고 내열 피로성을 갖추고 있어 이러한 과제에 대한 이상적인 해결책을 제시합니다.

금형 수명이 짧거나 생산이 불안정한 등의 문제가 발생하면 맞춤형 솔루션을 위해 저희에게 문의하세요.