절곡 현장에서 가장 흔한 재작업은 "각도 불량"입니다. 도면은 90°를 요구하는데 85° 또는 95°로 절곡되는 경우입니다. 탄소강에서는 이렇게 두드러지지 않지만 스테인리스에서는 거의 필연적으로 발생합니다. 가공경화율과 항복강도가 모두 높기 때문입니다.
한 줄 판단
스프링백은 R/t(절곡 내반경 / 판 두께)가 커질수록 증가하고, 재료 강도가 높을수록 증가하며, 압연 방향으로 절곡할 때 횡방향보다 작습니다. 발주 시 "절곡 반경"과 "압연 방향"을 정해두는 것이 사후에 작업자 감각으로 보정하는 것보다 훨씬 신뢰할 수 있습니다.
스프링백은 어디서 오는가
절곡 시 외층은 인장, 내층은 압축을 받고, 하중 제거 후 탄성 부분이 회복되면서 각도가 "되돌아갑니다". 스테인리스의 문제는 다음과 같습니다:
- 가공경화가 빠름: 304의 가공경화지수는 저탄소강보다 현저히 높아 변형부가 빠르게 경화됩니다;
- 항복강도가 높음: 하중 제거 후 회복되는 탄성 변형량이 더 큽니다;
- 따라서 동일한 R/t와 판 두께에서 스테인리스의 스프링백은 일반적으로 탄소강의 두 배 이상입니다.
네 가지 변수 (영향력 순)
- R/t 비: 영향이 가장 큽니다. R/t가 클수록 스프링백이 커집니다. 경험적으로 R/t < 1일 때 스프링백은 작지만 균열이 발생하기 쉽고; R/t = 1–3은 일반적인 사용 구간이며; R/t > 5일 때 스프링백이 매우 현저하여 종종 2회 성형이나 전용 금형이 필요합니다;
- 재료 강도: 304 < 316L < 2205 < 2507 순으로 스프링백이 커집니다; 냉간 경화 상태(예: 1/2H)는 풀림 상태보다 더 큽니다;
- V홈 개구 폭: 개구가 클수록 지지점 간격이 커져 스프링백이 커집니다. 일반적인 V홈 개구는 판 두께의 약 6–8배(V = 6t–8t)입니다; 12t 홈으로 얇은 판을 절곡하면 각도가 반드시 부정확합니다;
- 압연 방향: 압연 방향(절곡선이 압연 방향에 수직)으로 절곡하면 스프링백이 작고 균열도 잘 생기지 않습니다; 횡방향 절곡은 스프링백이 크고 균열 위험이 높으며, 특히 R/t가 작을 때 그렇습니다.
보정 방법
- 오버벤드(overbend): 상형 각도를 2–5° 작게 만들어 스프링백 후 목표 각도에 도달하게 합니다; 구체적인 수치는 반드시 **시험 절곡**으로 결정하고 다른 사람의 표를 그대로 베끼지 마십시오;
- 금형 보정: 하형에 심을 추가하거나 금형을 수정하여 유효 절곡 각도를 변경합니다;
- R/t 조정: 내반경을 약간 크게 하면 균열 위험은 줄지만 스프링백은 커집니다 — 둘은 트레이드오프 관계이므로 도면 공차에 따라 선택해야 합니다;
- 코이닝(coining): 큰 압력으로 재료를 금형에 밀착시켜 스프링백을 현저히 줄일 수 있지만, 톤수가 높고 금형 마모가 빠릅니다.
발주 시 정할 수 있는 두 가지
- 절곡 내반경 표기: "90° 절곡"만 표기하지 마십시오. R이 너무 작으면 균열, 너무 크면 스프링백이 발생합니다;
- 압연 방향 명시: 특히 길쭉한 절곡 부품의 경우 압연 방향과 횡방향의 성형 결과가 완전히 다릅니다.
이 두 가지를 명확히 기재하면 현장에서 시험 절곡 한 번으로 파라미터를 정할 수 있습니다; 기재하지 않으면 반복 시행착오를 거쳐야 하고 심지어 전체 배치가 폐기될 수 있습니다.
흔한 함정
- 탄소강의 스프링백 보정량을 스테인리스에 적용;
- 내반경이 판 두께보다 작은(R < 1t) 상태에서 일반 절곡으로 작업하여 외표면이 바로 균열;
- 절곡선이 압연 방향과 평행(횡방향 절곡)한데 풀림 처리나 R 확대를 하지 않아 배치 균열;
- V홈 개구 선택 오류: 얇은 판에 큰 홈을 사용하면 각도를 어떻게 조정해도 불안정;
- 재료 상태 무시: 동일 강종의 풀림 상태와 경화 상태의 스프링백 차이가 두 배.
강종, 판 두께, 목표 내반경, 절곡 길이와 수량을 알려주시면 귀사의 성형 방안에 맞춰 재료 상태(풀림/경화)와 정밀 정면 및 세로 절단 제안을 드릴 수 있습니다 — 절곡 균열과 스프링백의 절반은 재료 상태 선택 오류입니다.
