핫스탬핑 리포트

소개

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본문내용

핫스탬핑이란 금형 내에서 부품성형과 동시에 경질조직으로 변태시키는 일종의 가공열처리 기술로서, 형상가공과 고강도화를 동시에 달성하는 기술이며 자동차산업에서 핵심적으로 사용되는 열간가공 프로세스이다. 고장력강의 성형에는 대형 프레스가 필요하고 금형을 자주 수정해야 하는 결점이 있으나, 핫스탬핑에서는 보통강 수준의 재질로도 고장력강의 강도를 작은 성형하중으로 달성할 수 있는 장점이 있다. 핫스탬핑은 강판을 오스테나이트온도까지 가열하여 찍어내고자 하는 자동차 부품의 금형에 찍어낸다. 그리고 급냉을 시켜서 마르텐사이트온도 이하로 떨어뜨린다. 핫스탬핑은 약 900℃로 가열된 철강소재를 프레스로 이동시켜 성형이 용이한 고온에서 성형하고 동시에 물이 순환하는 금형으로 급냉하여 열변형이 없고, 마르텐사이트 조직이 만들어지는 고강도 부품 제조 기술이다. 핫스탬핑 공법을 사용하게 되면 두께는 동일하지만 인장강도는 1470MPa~2000MPa의 초고장력강(AHSS)이 만들어지며 무게는 15~25% 줄일 수 있다.

사진은 핫스탬핑 공정을 나타낸 자료이다. 그림을 보면 일반 강이 열처리와 냉각을 거쳐 AHSS로 만들어지는 것을 볼 수 있다
핫스탬핑 공정은 판재의 가열→ 금형에 의한 프레스 가공→ 금형 내에서 급냉→ 트리밍, 펀칭 등 후가공의 공정으로 구성된다. 성형용 소재를 A₃온도 이상으로 가열하여 오스테나이트 조직으로 한 후, 이를 프레스로 성형하고 금형 내에서 급랭하여 마르텐사이트로 변태시키는 가공열처리 기술의 일종이다. 핫스탬핑에서는 금형 내의 냉각에 의해 마르텐사이트 변태가 일어나야 하므로 여기에는 경화능이 좋은 강재가 이용된다. 대표적인 강재로는 경화능에 기여하는 Mn, Cr, B를 소량 첨가한 Fe-0.23C-1.18Mn-0.16Cr-0.002B(중량%)의 조성을 갖는 22MnB5강이 핫스탬핑 용으로 현재 유럽에서 가장 많이 이용 되고 있다.

참고자료

· 열처리기술/ 열처리 초보자를 위한 알기쉬운 열처리용어-메탈넷코리아
· http://www.metalnet.co.kr/Technical/Thermo/HT101_Terminology/Thermo_Terminology.html
· 금속재료학 2020-2.pdf
· file:///C:/Users/user/Downloads/%EA%B8%88%EC%86%8D%EC%9E%AC%EB%A3%8C%ED%95%99%202020-2.pdf
· 블로그- 핫스탬핑(Hot Stamping)
· https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=newzsk103&logNo=221017243628&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F
· 한국소성가공학회지, 제 18 권 제 4 호, 2009 Transactions of Materials Processing, Vol.18, No.4, 2009 - 핫스탬핑에 의한 고강도 차체 부품 개발 (이두환, 김태정, 임종대, 임희중)
· 한국과학기술정보연구원 – 고강도부품 제조를 위한 열간스탬핑 기술 (심재동)