금형(Die and Mold)

금형은 자동차 차체 부품, 자동차 내장 부품, 컴퓨터, 가전제품, 음료용 PET 병, 일상용품 등 다양한 제품에 사용됩니다. 금형 제작에는 합금 공구강, 연성 주철, 수지 등 다양한 소재의 고정밀 마감을 달성하기 위한 높은 수준의 금속가공 기술이 필요합니다. Mazak은 최신 소재에의 대응・금형 가공에 최적인 기계 성능을 갖춘 5축 가공기계 및 멀티태스킹 머신을 제안하고 있습니다.. 이러한 기계는 높은 생산성과 프로세스 통합을 달성하여 리드 타임을 줄임으로써 비용 절감에 기여합니다. 최근 들어, 다양한 소재로 만든 복잡한 모양의 초정밀 금형을 가공하려는 수요가 증가하고 있습니다 또한 신속하고 우수한 표면 거칠기 마감을 달성하기 위한 가공 기술이 포함된 솔루션을 제공합니다.

Mazak의 5축, 멀티태스킹 머신, 머시닝센터를 이용한 가공 사례

Beverage spout mold

Reflector

고무제품 금형(Rubber product mold)

일반 산업기계부품용 금형

자동차 부품용 금형

자동차 부품용 금형

3~5축 가공을 조합한 일반 산업기계 부품용 금형

5축 가공에 의한 Mouse mold

연마 공정을 줄이기 위한 경면 마감 베벨기어(bevel gear) 금형

고정밀 마감을 위한 전기 모터 스핀들

전기 모터 스핀들은 금형 가공에 필요한 소구경 공구로 고정밀 마감 가공을 가능하게 합니다. 표준 스핀들에 자동공구교환기(ATC) 기능을 갖춘 소형 전기 모터 스핀들을 부착함으로써, 고품질의 경면(mirror surface) 가공을 실현할 수 있습니다.
스핀들 최대 회전속도 60000 min^-1 / 80000 min^-1

리플렉터(Reflector)_[mirror-finished]

사이즈	35mm × 31.5mm × 20mm
공작물 소재	STAVAX (52HRC)
공구	Φ2 mm 볼 엔드밀
스핀들 회전속도	60000 min^-1
표면 거칠기	Ra 0.05 μm (3개 위치에서 측정한 평균)
가공 시간	7 시간 38 분

5축 가공의 이점

5축 머시닝센터는, 연속적인 다면 가공이 가능하여 공정의 통합이 가능하고, 공구교체로 인한 설정 오류를 최소화하는 동시에 생산 리드타임을 단축합니다.
공구 돌출 길이를 줄이면 최적의 조건에서 안정적이고 정밀한 가공이 가능합니다. 공작물이 기울어져 공구의 주속이 더 빨라지고 안정적인 표면 정밀도가 보장됩니다.

3축 머시닝센터

3축 공작기계의 문제점:
공구 돌출 길이에 따른 가공 조건 제한
공구 주속 0에 의한 가공면 정밀도 저하

UD-400/5X

5축 가공기계의 이점:
짧은 공구를 사용한 깊은 단차도 안정적인 가공
최적의 절삭 속도로 가공하여 표면 정밀도 향상

Wire-Arc식 AM에 의한 금형 수리

동시 5축 머시닝센터에 와이어 아크식 금속적층조형(AM) 기능을 탑재함으로써, 금형 보수 프로세스의 공정 집약과 숙련도가 필요한 금형 보수 노하우의 자동화를 가능하게 합니다. 이를 통해 수리가 필요한 손상된 부분을 제거하기 위한 절단부터 금속 증착(AM) 가공, 적층된 부분의 마무리 절단까지 한 번의 설정으로 작업이 가능해집니다.

Automation of welding + cutting in one process VARIAXIS j-600/5X AM