플라스틱 금형강 tp4/tp4m · 2019. 5. 27. · hss 재질 : 주축 회전수 280 rev/min,...

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플라스틱 금형강 TP4/TP4M

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강종 항복 강도 [N/㎟]

인장 강도 [N/㎟]

연신율 [%]

단면감소율 [%]

경도 [HS]

충격 인성 [J/㎠]

TP4 600~ 800 700 ~ 900 >15 >30 40~43 >18

TP4M 700 ~ 900 900 ~ 1100 >15 >30 42~46 >18

840T

1,180W

30.3 30.4 30.9 31 29.9

29.9 30.1 28.2 28.4 29.7

29.9 28.7 29.7 29.2 29.7

☞ 금형강 단면 샘플 채취 후 경도 측정 결과 HRc 28.2~31로 균일한 경도 분포를 나타냄

○ 기계적 물성

○ 경도 분포 [TP4] : Spec. HRc27~31

일반 플라스틱 금형강 TP4/TP4M

표면 중심

☞ 표면과 중심부 모두 균일한 Tempered Martensite 기지 조직 확보

○ 표면/중심부 조직 균일 [TP4]


※공구 수명 기준 : HSS 0.3㎜ , WC 0.15㎜

○ 기계 가공성

- 엔드밀 [TP4M]

HSS 재질, 직경 16Φ WC 재질, 직경 16Φ


(단위 : EA)

※공구 수명 기준 : HSS 0.3㎜ ☞ 공구 수명까지 가공한 Hole수

- 드릴 가공

구분 공구 직경(㎜)

3Φ 5Φ 7Φ 10Φ

TP4 510 329 312 300

비교재 1 455 400 229 130

TP4M 510 324 299 224

비교재 2 469 303 136 171


구분 최대 가공 홀수(EA)

Φ30 Φ18 Φ10 Φ5

TP4 12 26 82 156

비교재 1 9 5 66 133

TP4M 9 6 80 150

비교재 2 9 1 50 133

- 건드릴 가공

가공 조건 : 가공 길이 (30D), 관통가공 공구파손 시점의 최대 가공 홀수 측정

Φ30 Φ18 Φ10 Φ5

RPM FEED (㎜/min) RPM FEED

(㎜/min) RPM FEED (㎜/min) RPM FEED

(㎜/min)

584 42 1100 70 1900 70 4000 50


- 비교 대상 : 加) AISI P20 , 獨) WNR1.2738

- 기계적 물성 비교

○ Global Maker의 규격 강종과 비교 평가

TP4 P20 TP4M WNR1.2738

27.8 27.2 31.6 32.3

52 57 55

27

경도 충격인성 (단위 : HRc, J/㎠)



- 엔드밀 가공

HSS 재질 : 주축 회전수 280 rev/min, 이송속도 45 mm/min, 가공 Depth 0.5D, 공구 직경 16Φ

WC 재질 : 주축 회전수 3,020 rev/min, 이송속도 190 mm/min, 가공 Depth 0.5D, 공구 직경 5Φ

☞ HSS재질 : 수입재 P20과 WNR1.2738 대비 TP4와 TP4M의 공구마모도가 적음

☞ WC재질 : 고경도 소재인 TP4M과 WNR1.2738의 공구마모도가 TP4와 P20 대비 심함


0.16

0.28

0.11

공구파손

0.08 0.04

0.16 0.16

HSS 16Φ WC 5Φ

공구마모도(㎛)



437

307 317 270

198

75 148

70

3Φ 7Φ 최대 가공 홀수(EA)

- 드릴 가공(HSS)

공구 직경 3Φ : 주축 회전수 1,880 rev/min, 이송 속도 94 mm/min, 가공 Depth 7D

공구 직경 7Φ : 주축 회전수 730 rev/min, 이송 속도 95 mm/min, 가공 Depth 7D

☞ 수입재 P20과 WNR1.2738 대비 TP4와 TP4M의 최대가공 홀수가 많음

※ TP4 공구 직경 3Φ 가공 홀수 437 EA이상 가공 가능


공구 재질 : WC, 공구 직경 : 10Φ, 가공 길이 : 530㎜

주축 회전수 : 1,920/min, 이송 속도 50㎜/min

90홀 가공 후 공구 마모도 측정

- 건드릴 가공


0.16 0.19

0.23 0.23

공구마모도(㎛)

☞ 공구마모도가 경도에 따라 TP4와 P20 유사, TP4M과 WNR1.2738 유사

○ 방전 가공 – 방전 가공 후 경화 현상無

- 표면 거칠기

▶ 개요 : 동일한 조건의 방전 가공 후 표면 조도 측정

▶ 전극 : Cu (Copper), Gr(Graphite)

0.956 0.941

0.895 0.894 0.952

0.981

0.893

0.993

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

TP4 비교재1 TP4M 비교재2

Surf

ace

Roughnes

s

[㎛]

Cu Gr Target Ra

0.89


○ 부식 가공 – 가죽 질감의 패턴 가공 양호

▶ 개요 : 가죽 질감의 자동차 내장용 부식 패턴 (사출금형 다수활용)

▶ 가공대상 : 현대/기아 자동차 내장재 중 가죽 질감의 패턴 가공

부식깊이 : 138~143㎛

[TP4M부식 가공면 사진]

목표 부식 깊이 : 140㎛


○ 질화 특성 - 비교재 대비 질화 깊이 및 경도 분포 유사 수준

※ 가스 질화 500℃×10Hr


○ 용접 특성 – 비교재 대비 용접성(아크안정성, 용융지거동, 웨팅성, 비드외관) 동등 이상 수준

HP-4M 용접성 Fair

TP4M 용접성 Good (웨팅성우수)

CM-3R 150℃ CM-4MR 150℃ CM-4MR 300℃ CM-3R 300℃

※ TIG(Tungsten Inert Gas)용접, 예열 온도 :150℃, 300℃, 전류 : 120A 용접재료 : NICHIA CM-3R(HRc25~32)/ CM-4MR (HRc32~38)


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