KR101397291B1 - 금형용 강재의 연마성의 평가 방법 및 금형의 연마성의 평가 방법 - Google Patents

금형용 강재의 연마성의 평가 방법 및 금형의 연마성의 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 금형에 의해 얻어지는 성형품의 표면 성상을 최적의 측정 조건에서 수치적으로 예측할 수 있는, 금형용 강재 또는 금형의 연마성의 평가 방법을 제공하는 것이다.
금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여, 그 가공 후의 표면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형용 강재의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기 굴곡의 측정은, 컷오프값 λc를 (연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경×10)＜λc＜(요소의 평균 길이 WSm)의 관계를 만족하는 값으로 설정하여 구해진 굴곡 곡선을 사용하여 측정하는 금형용 강재의 연마성의 평가 방법이다. 바람직하게는, 상기 굴곡의 측정은, 평균 높이 Wc를 지표로 하여 측정한다. 그리고 상기 굴곡의 측정을, 실제로 제작한 후의 금형의 작업면에 대하여 실시하는 금형의 연마성의 평가 방법이다.

Description

금형용 강재의 연마성의 평가 방법 및 금형의 연마성의 평가 방법{ABRASIVE EVALUATION METHOD FOR MOLD STEEL AND MOLD}
본 발명은, 작업면이 연마 가공되어 이루어지는 금형의 제작에 사용되는 강재에 대해, 그 연마 가공 후의 표면의 굴곡을 측정함으로써, 강재가 갖는 연마성을 평가하는 방법에 관한 것이다. 또는, 작업면이 연마 가공되어 이루어지는 실제의 금형에 대해, 그 연마 가공 후의 표면인 금형의 작업면의 굴곡을 측정함으로써, 금형이 갖는 연마성을 평가하는 방법에 관한 것이다.
고품위의 표면 성상을 가진 제품, 예를 들어 프라스틱 제품 등을 성형하는 금형은, 그 작업면에 경면의 마무리 표면이 요구된다. 그리고 이러한 작업면은, 예를 들어, 미리 사용 경도로 조정한 프리하든 강재를 준비하여, 이 표면을 소정의 형상으로 절삭 가공한 후에, 연마 가공을 실시하여, 경면으로 마무리된다.
상기한 연마 가공은, 일반적으로 금형 제작의 최종 공정에서 실시된다. 연마 가공의 공정은, 통상, 지석에 의한 조연마, 이어서 연마지에 의한 중간 마무리 연마, 마지막으로 다이아몬드 페이스트에 의한 마무리 연마의 순서로 실시된다. 그리고 지석, 연마지, 다이아몬드 페이스트의 각각에 포함되는 지립에는, 평균 입경에 따른 규격이 존재한다. 예를 들어, 평균 입경이 약 15㎛인 지립은, JIS R 6001(연삭 숫돌용 연마재의 입도)이나 JIS R 6010(연마포지용 연마재의 입도)의 규격에 따라 「#1000」이라고 표기를 한다.
그런데 상기한 연마 가공에 의해 작업면을 경면으로 마무리한 금형을 사용하여, 예를 들어 플라스틱 성형을 실제로 행하면, 그에 의해 얻어진 성형품의 표면에 외관상의 "불균일(shading)"이 발생하는 경우가 있다. 이 불균일은, 성형품 표면의 각 부에서 광의 반사하는 정도가 다른 것에 의한 외관상의 표면 성상 불량이며, 성형품의 외관 품질이 저하되는 한 요인이다. 그리고 이 불균일이 발생하는 원인은, 그 성형면의 성상을 전사하는 기초로 되는 금형의 작업면에 존재하는 "굴곡(waviness)"인 것이 확인되어 있다(특허문헌 1 내지 2). 굴곡이라 함은, JIS B 0601:2001(ISO 4287:1997)에 정의되는, 표면 거칠기(roughness)보다 큰 간격으로 일어나는 표면의 주기적인 기복을 말한다(비특허문헌 1).
일본 특허 출원 공개 평01-212789호 공보 일본 특허 출원 공개 제2010-242147호 공보
JIS B 0601:2001「제품의 기하 특성 사양(GPS)―표면 성상:윤곽 곡선 방식―용어, 정의 및 표면 성상 파라미터」, JIS 핸드북, 2005년
금형용 강재를 연마 가공하였을 때에 발생하는 굴곡은, 성형품의 품질을 좌우한다. 따라서, 금형용 강재를 실제의 금형으로 가공하기 전에, 그 금형용 강재가 갖는 연마성, 즉 소정의 조건에 의한 연마 가공을 행하였을 때에 발생하는 굴곡의 정도를 사전에 또한 수치적으로 파악할 수 있으면, 그 금형용 강재가 적정 재료인지 여부, 혹은, 그 금형용 강재에 있어서 최적의 용도나 연마 가공 조건을 판단할 수 있다. 그리고 이미 제작된 후의 금형의 상태여도, 그 작업면에 발생하고 있는 굴곡의 정도를 수치적으로 평가할 수 있으면, 금형을 사용하지 않아도, 성형품의 표면에 발생하는 불균일의 정도를 예측할 수 있어, 상기 금형의 건전성을 평가할 수 있다.
그러나 실제로는, 연마 가공 후에 동일한 정도의 굴곡값을 가진 복수의 금형용 강재여도, 이들을 가공하여 이루어지는 금형을 사용하여 얻은 성형품의 사이에는, 발생한 불균일의 정도에 합격 여부를 나누는 정도의 차이가 있는 경우가 있었다. 따라서, 금형용 강재의 연마성의 평가는, 최종적으로는, 양호한 성형품이 얻어졌을 때의 금형의 작업면을 기준으로 하여, 이것과 평가해야 하는 연마 가공 후의 표면을 육안이나 사진으로 비교한다고 하는, 경험적 또한 감각적인 방법에 의지할 수 밖에 없어(특허문헌 2), 평가의 결과에 차이가 발생하고 있었다.
본 발명의 목적은, 금형용 강재를 실제의 금형으로 가공하기 전의 시점에서, 혹은, 제작 후의 금형의 시점에서, 상기 금형에 의해 얻어지는 성형품의 표면 성상을 최적의 측정 조건에서 수치적으로 예측할 수 있는, 금형용 강재 또는 금형의 연마성의 평가 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 연마 가공한 금형의 작업면에 있어서 측정되는 굴곡의 정도와, 이 금형에 의해 얻어지는 성형품의 불균일의 정도의 상관성에 대해 예의 검토하였다. 그 결과, 지립을 가지고 연마 가공이 된 금형의 작업면의 표면 성상으로부터 상기 지립의 크기에 상당하는 표면 거칠기의 요소를 제거하여 굴곡의 요소만을 평가하면, 그때의 굴곡값과 불균일의 정도에는 상관을 확인할 수 있는 것을 밝혀냈다. 그리고 이 상관을 파악할 수 있으면, 측정한 굴곡값을 가지고 불균일의 발생 정도를 수치적으로 예측할 수 있으므로, 이를 위한 굴곡의 측정 조건을 밝혀냄으로써, 본 발명에 도달하였다.
즉, 본 발명은, 금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여, 그 가공 후의 표면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형용 강재의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기 굴곡의 측정은, 컷오프값 λc를 (연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경×10)＜λc＜(요소의 평균 길이 WSm)의 관계를 만족하는 값으로 설정하여 구해진 굴곡 곡선을 사용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 금형용 강재의 연마성의 평가 방법이다. 바람직하게는, 상기 굴곡의 측정은, 평균 높이 Wc를 지표로 하여 측정하는 것이다.
그리고 본 발명은, 금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여 금형의 작업면으로 되도록 마무리한 금형을 제작하고, 그 제작 후의 금형의 작업면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기 굴곡의 측정은, 컷오프값 λc를 (연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경×10)＜λc＜(요소의 평균 길이 WSm)의 관계를 만족하는 값으로 설정하여 구해진 굴곡 곡선을 사용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 금형의 연마성의 평가 방법이다. 바람직하게는, 상기 굴곡의 측정은, 평균 높이 Wc를 지표로 하여 측정하는 것이다.
본 발명에 따르면, 종래, 경험적으로 평가해 온 금형용 강재 또는 실제의 금형의 연마성을, 적정하게 처리된 수치에 의해 평가할 수 있다. 또한, 실제의 금형을 사용하는 일 없이, 상기 금형으로 가공하기 전의 금형용 강재로부터 작은 시험편을 채취해도 연마성의 평가를 할 수 있으므로, 연마성을 간편하고 또한 저비용으로 평가할 수 있는 기술로도 된다.
도 1은 제1 실시예에 있어서, #3000의 다이아몬드 페이스트로 마무리의 연마 가공을 행한 후의 금형용 강재의 표면에 측정된 단면 곡선과, 그것의 컷오프값을 0.160㎜로 하였을 때의 굴곡 곡선을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 있어서, #3000의 다이아몬드 페이스트로 마무리의 연마 가공을 행한 후의 금형용 강재의 표면을 나타내는 금속 마이크로 사진이다.
도 3은 제2 실시예에 있어서, #2000의 연마지로 마무리의 연마 가공을 행한 후의 금형용 강재의 표면을 나타내는 금속 마이크로 사진이다.
도 4는 제2 실시예에 있어서, #5000의 다이아몬드 페이스트로 마무리의 연마 가공을 행한 후의 금형용 강재의 표면을 나타내는 금속 마이크로 사진이다.
도 5는 제2 실시예에 있어서, #14000의 다이아몬드 페이스트로 마무리의 연마 가공을 행한 후의 금형용 강재의 표면을 나타내는 금속 마이크로 사진이다.
본 발명의 특징은, 금형으로 가공하기 전의 금형용 강재를 사전에 연마 가공하였을 때의 표면, 또는, 실제의 금형으로 가공하였을 때의 작업면(이하, 모두 「표면」이라 함.)이 갖고 있는 굴곡을 적정하게 측정함으로써, 성형품에 발생하는 불균일의 정도를 수치적으로 평가할 수 있는 것에 있다. 즉, 상기한 JIS B 0601:2001에 따라 굴곡을 측정할 때, 그 측정의 대상으로 되는 단면 곡선은, 상기 지립의 크기에 상당하고, 불균일의 발생에는 관여하지 않는 "표면 거칠기"의 요소도 포함하고 있으므로, 이 요소를 제외하지 않고 측정한 굴곡에서는, 성형품의 불균일을 상관적으로 평가할 수 없었다. 따라서, 본 발명은, 연마 가공 후의 표면 성상에 있어서의 단면 곡선 중에서, 표면 거칠기의 요소는 제외하여, 불균일의 발생에 크게 관여하는 굴곡의 요소만을 적정하게 추출한 단면 곡선을 얻음으로써, 상기 곡선으로부터 "참된" 굴곡값을 측정하는 것이다.
본 발명에 관한 금형용 강재 또는 금형의 연마성의 평가 방법에 대해 구체적으로 설명한다. 연마 가공 후의 금형용 강재 또는 실제의 금형(이하, 모두 「금형용 강재」라 함.)의 표면에 있어서, 성형품의 불균일 발생의 요인으로 되는 굴곡은, 주로, 금형용 강재의 경도의 편차에 의해, 그 연마되기 쉬운 부분과 연마되기 어려운 부분으로 형성된 기복이다. 그리고 이 기복의 주기는, 대체로 연마 가공에 사용되는 지립보다도 크므로, 이것이 큰 굴곡으로 되어, 성형품에 육안으로 확인할 수 있는 정도의 불균일을 전사한다.
한편, 연마 가공에 사용한 지립은, 금형용 강재의 표면에 연삭 자국을 형성한다. 이 연삭 자국은 미세하며, 말하자면, JIS B 0601:2001에 규정되는 표면 거칠기의 요소이다. 그리고 이 연삭 자국도 표면의 기복을 형성하는 것이지만, 미세하므로, 성형품에 불균일이 발생하는 큰 요인으로는 되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 성형품의 불균일을 예측하기 위한 굴곡의 측정에, 이 표면 거칠기의 요소도 넣어 버리면, 상기한 기복이 동일한 정도의 표면이어도(성형품에 발생한 불균일이 동일한 정도여도), 연삭 자국이 많은 경우와 적은 경우에서, 측정된 굴곡의 값은 달라, 발생한 불균일과의 수치적인 관계를 파악할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명에서는, 굴곡을 측정하기 위한 단면 곡선으로부터, 연삭 자국에 의한 영향, 즉 표면 거칠기의 요소를 제외한다. 구체적으로는, 금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여, 그 가공 후의 표면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형용 강재의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기한 굴곡은, 컷오프값 λc를 지립의 평균 입경을 초과하는 값으로 한 굴곡 곡선으로 측정하는 금형용 강재의 연마성의 평가 방법이다. 컷오프값이라 함은, 단면 곡선으로부터 제거되는 소정의 파장을 말한다. 그리고 구체적으로는, 연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경의 10배의 컷오프값으로 함으로써, 성형품에 발생하는 불균일의 정도가, 굴곡의 숫자로서 충분히 나타난다. 그리고 바람직하게는, 측정하는 굴곡의 지표(파라미터)는, 굴곡의 기복 그 자체를 전체적으로 파악할 수 있는 평균 높이 Wc로 한다. 평균 높이라 함은, 기준 길이에 있어서의 윤곽 곡선 요소의 높이의 평균값을 말한다. 이와 같이 측정된 굴곡은, 그 값이 낮을수록, 그때의 금형용 강재의 연마성이 우수한 것을 나타낸다. 그리고 예를 들어, 양호한 성형품이 얻어졌을 때의 금형의 작업면의 굴곡의 값을 알아 두면, 이후에는 평가 대상인 표면의 굴곡을 측정하는 것만으로, 연마성의 수치적인 판단을 할 수 있다.
지립의 평균 입경에 대해 설명해 둔다. 종래, 금형용 강재의 연마 가공에는, 정밀 연마용 미분이 지립으로서 사용되고 있다. 정밀 연마용 미분은, 그 입도 분포(평균 입경)에 따라, 미세한 구분으로 규격화되어 있다. 그리고 그 표시 방법에는, 상술한 JIS R 6001 등에 따라, 일반적으로 #1000, #2000, #3000 등의 번호가 사용되고 있다(번호가 클수록, 미립임). 또한, 이 규격화된 번호의 지립 이외에도, 더욱 큰 번호가 부여된, 보다 미세한 지립도 제안되어 있다. 이들 지립의 평균 입경은, JIS R 6002에 따라, 침강 시험 방법과 전기 저항 시험 방법에 의해 측정할 수 있다. 침강 시험 방법이라 함은, 분산매 중을 침강하는 입자의 침강 속도로부터 입자 직경을 측정하는 방법을 말한다. 전기 저항 시험 방법이라 함은, 전해액 중의 입자가 세공을 통과하였을 때의 전기 저항값이 다른 것을 이용하여 입자 직경을 측정하는 방법을 말한다. 그리고 지립의 번호와 평균 입경의 관계에 대해, 대략 하기한 바와 같다. 이들 지립(예를 들어 #500 내지 #14000의 지립) 중에서, 연마 가공의 목적에 맞는 번호(평균 입경)의 것을, 적절하게, 선택하여 사용하고 있다.
#500:30∼36㎛
#1000:14∼22㎛
#2000:5∼10㎛
#3000:4∼8㎛
#4000:3∼6㎛
#8000:2∼4㎛
#14000:∼2㎛
그리고 상기한 컷오프값은, 그때의 굴곡 곡선이 갖고 있는 요소의 평균 길이 WSm에 따른 상한이 필요하다. 요소의 평균 길이라 함은, 기준 길이에 있어서의 윤곽 곡선 요소의 길이의 평균이며, 말하자면, 굴곡의 주기(파장)를 나타내는 것이다. 따라서, 컷오프값이, 이 굴곡의 주기를 초과하면, 불균일의 발생에 관여하는 굴곡의 요소조차도 제외되어 버린다. 이 결과, 성형품에 현저한 불균일이 발생하고 있는 경우라도, 컷오프 후의 굴곡 곡선은 평탄해져, 불균일의 발생의 정도에 상관한 수치적인 평가를 할 수 없다. 따라서, 굴곡을 측정할 때에는, 그 사전에, 또는, 동시에 WSm도 측정함으로써, 컷오프값을 이 WSm보다도 작게 설정하면, 오로지 측정해야 하는 굴곡의 요소만으로 이루어지는 단면 곡선을 보다 정확하게 취출할 수 있어, 본 발명의 평가 방법의 정밀도가 향상된다.
또한, 평가에 제공하는 금형용 강재에 실시하는 연마 가공의 조건은, 실제의 금형을 제작할 때의 그것에 맞추어 두는 것이 바람직하다. 이것은 특히, 실제의 금형으로 가공하기 전의 금형용 강재의 시점에서 연마성의 평가를 할 때에, 유효하다. 통상, 실제의 금형의 작업면이 곡면인 것에 반해, 금형용 강재로부터 신속하고 또한 간편하게 채취한 시료는 오로지 평면이다. 그리고 이들간에 연마 가공의 조건이 크게 다른 경우, 그 연마 가공 후에 측정한 굴곡의 값이 동일한 정도였다고 해도, 성형품의 불균일에 정도의 차가 발생할 수 있다.
제1 실시예
AISI의 규격 강종인 P21 강 및 JIS의 규격 강종인 SCM440 강을 준비하여, 이들의 연마성을 평가하였다. 이들 강종은, 각각에 적용되어 있는 통상의 프리하든 경도에 있어서, 동일한 조건의 연마 가공을 실시해도, 상기 가공 후의 표면 성상이 다른(즉, 연마성이 다른) 재료이다. P21 강은, 일반적으로 연마성이 좋다고 하는 금형용 강재이다. 그리고 SCM440 강은, P21 강보다는 연마성이 떨어진다고 하는 금형용 강재이다.
우선, 이들 강재에 켄칭 템퍼링을 행하여, 각각을 통상의 프리하든 경도인, P21 강은 40HRC, SCM440 강은 26HRC로 조정하고, 사이즈가 10×10×20㎜인 시료를 얻었다. 다음으로, 이들 시료의 일 평면에 대하여, 실제의 금형 제작에 실시되는 조건에 의한 연마 가공을 실시하였다. 연마 가공의 상세한 것은, 10×20㎜의 2면을 평행하게 연마한 후의 1면에 대하여, 지석, 연마지, 다이아몬드 페이스트의 순서로 연마 가공을 실시하고, 마지막은 #3000의 다이아몬드 페이스트로 마무리하였다. 또한, #3000의 다이아몬드 페이스트의 경우, 지립의 평균 입경은 약 6㎛이다.
그리고 JIS B 0601:2001에 따라, 연마 가공 후의 표면에 있어서, 표면 거칠기 형상 측정기(가부시끼가이샤 도꾜세이미쯔제 서프컴 570A)를 사용하여, 여러 가지 컷오프값을 적용하였을 때의 굴곡의 평균 높이 Wc 및 요소의 평균 길이 WSm을 측정하였다. 이때, 산술 평균 거칠기 Ra(컷오프값 0.08㎜)도 측정하였다. 이들의 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 도 1은 양 시료의 연마 가공 후의 표면에 측정된 단면 곡선과, 그것의 컷오프값을 0.160㎜로 하였을 때의 굴곡 곡선이다. 그리고 특허문헌 2가 평가에 이용하는 미분 간섭 기능에 의한 광학 현미경 사진도 촬영하였으므로, 도 2에 나타낸다.
Figure 112013026486149-pat00001
우선, 컷오프값이 작은 조건에서 측정한 Ra값은, 오로지 사용한 지립의 크기에 의존하므로, 양 강종의 사이에서 값에 차가 보이지 않았다. 그러나 도 2의 광학 현미경 사진을 관찰함으로써, 육안에 있어서, SCM440 강의 표면에는 굴곡이 확인되어, P21 강의 연마성이 SCM440 강의 그것보다도 우수한 사실이 확인되었다. 그리고 이 연마성의 차는, 적정한 조건에 의한 굴곡의 측정에 의해, P21 강의 Wc값이 SCM440 강의 그것보다도 작게 나타남으로써, 수치적으로 확인할 수 있다.
따라서, 사용한 지립의 크기에 대해서는, 컷오프값을 작게 설정한 No.1의 경우, 측정에 사용한 굴곡 곡선이 표면 거칠기의 요소도 포함하므로, 결과적으로, SCM440 강 쪽이 작은 Wc값으로 되어 있어, 올바른 평가가 나타내어져 있지 않았다. 또한, No.1에 있어서, SCM440 강의 WSm값을 측정할 수 없었다고 한 것은, 컷오프값이 지나치게 작았으므로, 표면 거칠기의 요소도 많이 포함하고, 얻어진 값을 WSm으로서 다루기 어려웠기 때문이다. 이에 반해, 컷오프값을 크게 설정해 감으로써, 양 강의 Wc값의 신뢰성이 높아지고, 또한, 그들이 SCM440 강＞P21 강의 올바른 관계를 나타내기 시작하고, 컷오프값이 지립의 크기의 10배 이상인 No.3 이후에서, 그 관계는 충분히 나타내어졌다.
그러나 컷오프값이 지나치게 커지면, 굴곡 곡선으로부터는 측정해야 하는 굴곡의 요소도 제외되기 시작해, 굴곡의 값이 정확성을 상실한다. 그리고 No.8 이후에서는, SCM440 강에 있어서, 그때의 컷오프값이 WSm값을 초과하였으므로, WSm값은 특정할 수 없고, 그리고 Wc값도 부정확한 낮은 수치를 나타냈다. No.9에 있어서는, 양 강에 있어서, 컷오프값이 WSm값을 초과하였다. 이 결과, 양 강의 Wc값이 SCM440 강＜P21 강의 관계로 되어, 올바른 평가가 나타내어져 있지 않았다.
제2 실시예
JIS의 규격 강종인 SUS420J2 강의 개량 강과, 상기 P21 강을 준비하여, 이들의 연마성을 평가하였다. 우선, 사이즈가 100×100×10㎜인 이들 강재에 켄칭 템퍼링을 행하여, SUS420J2 개량 강은 30HRC, P21 강은 40HRC로 조정하였다. 다음으로, 이들 시료의 일 평면(100×100㎜)을, 금긋기선(scribe line)으로 50×30㎜의 3개소의 영역 A, B, C로 구획하고 나서, 각 영역에 대해, 실제의 금형 제작에 실시되는 조건에 의한 연마 가공을 실시하였다. 연마 가공의 상세한 것은, 영역 A에 대해, 지석, 연마지의 순서로 연마 가공을 실시하고, 마지막은 #2000의 연마지로 마무리하였다(지립의 평균 입경은 약 10㎛). 나머지의 영역 B, C는, 지석, 연마지, 다이아몬드 페이스트의 순서로 연마 가공을 실시하여, 영역 B는 #5000의 다이아몬드 페이스트로 마무리하고(지립의 평균 입경은 약 5㎛), 영역 C는 #14000의 다이아몬드 페이스트로 마무리하였다(지립의 평균 입경은 약 1㎛).
그리고 연마 가공 후의 영역 A 내지 C의 각 표면에 있어서, 제1 실시예와 동일한 요령으로, 여러 가지 컷오프값을 적용하였을 때의 굴곡의 평균 높이 Wc 및 요소의 평균 길이 WSm을 측정하였다. 산술 평균 거칠기 Ra(컷오프값 0.08㎜)도 측정하였다. 영역 A(지립의 평균 입경;약 10㎛)에 있어서의 결과를 표 2에, 영역 B(지립의 평균 입경;약 5㎛)에 있어서의 결과를 표 3에, 영역 C(지립의 평균 입경;약 1㎛)에 있어서의 결과를 표 4에, 각각 나타낸다. 또한, 특허문헌 2가 평가에 이용하는 미분 간섭 기능에 의한 광학 현미경 사진도, 도 3(영역 A), 4(영역 B), 5(영역 C)에 나타낸다.
Figure 112013026486149-pat00002
Figure 112013026486149-pat00003
Figure 112013026486149-pat00004
제1 실시예와 마찬가지로, 컷오프값이 작은 조건에서 측정한 Ra값은, 연마 가공 후의 모든 영역 A, B, C에 있어서, 양 강종의 사이에서 값에 차가 보이지 않았다. 그러나 도 3, 4, 5의 광학 현미경 사진을 관찰함으로써, 육안에 있어서, SUS420J2 개량 강의 표면에는 굴곡이 확인되어, P21 강의 연마성이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 우수한 사실이 확인되었다. 따라서, 본 발명에 관한 컷오프값의 선택이면, P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 작은 관계가 측정됨으로써, 상기한 사실을 나타내고 있는지를 확인하였다.
<연마지 #2000 마무리 시(지립의 평균 입경;약 10㎛)>
사용한 지립의 크기에 대하여, 그 평균 입경의 10배 미만의 컷오프값으로 측정한 No.A-1 내지 A-3에서는, 연마성이 우수한 P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 큰 값으로 되어 있어, 올바른 Wc값의 관계가 나타내어져 있지 않았다. 이에 반해, 본 발명의 방법을 실시하여, 컷오프값을 지립의 평균 입경의 10배보다 크게 설정한 No.A-4 이후에서, P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 작아져, 연마성의 올바른 평가 결과를 나타냈다. 단, 설정한 컷오프값이 WSm값을 초과한 No.A-9에서는, 어느 강종에 있어서도, WSm값을 측정할 수 없었다.
<다이아몬드 페이스트 #5000 마무리 시(지립의 평균 입경;약 5㎛)>
사용한 지립의 크기에 대하여, 그 평균 입경의 10배 미만의 컷오프값으로 측정한 No.B-1, B-2에서는, 연마성이 우수한 P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 큰 값으로 되어 있어, 올바른 Wc값의 관계가 나타내어져 있지 않았다. 이에 반해, 본 발명의 방법을 실시하여, 컷오프값을 지립의 평균 입경의 10배보다 크게 설정한 No.B-3 이후에서, P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 작아져, 연마성의 올바른 평가 결과를 나타냈다. 컷오프값이 WSm값을 초과한 No.B-8 이후는, WSm값의 측정이 곤란해졌다.
<다이아몬드 페이스트 #14000 마무리 시(지립의 평균 입경;약 1㎛)>
사용한 지립의 크기에 대하여, 본 발명의 방법을 실시하여, 컷오프값을 지립의 평균 입경의 10배보다 크게 설정한 No.C-1 이후에서, P21 강의 Wc값이 SUS420J2 개량 강의 그것보다도 작아, 연마성의 올바른 평가 결과를 나타내고 있었다. 컷오프값이 WSm값을 초과한 No.C-9에서는, WSm값의 측정이 곤란하였다.

Claims (4)

  1. 금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여, 그 가공 후의 표면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형용 강재의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기 굴곡의 측정은, 컷오프값 λc를 (연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경×10)＜λc＜(요소의 평균 길이 WSm)의 관계를 만족하는 값으로 설정하여 구해진 굴곡 곡선을 사용하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 금형용 강재의 연마성의 평가 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 굴곡의 측정은, 평균 높이 Wc를 지표로 하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 금형용 강재의 연마성의 평가 방법.
  3. 금형용 강재의 표면을 지립에 의해 연마 가공하여 금형의 작업면으로 되도록 마무리한 금형을 제작하고, 그 제작 후의 금형의 작업면의 굴곡을 측정함으로써 상기 금형의 연마성을 평가하는 방법이며, 상기 굴곡의 측정은, 컷오프값 λc를 (연마 가공에 사용한 지립의 평균 입경×10)＜λc＜(요소의 평균 길이 WSm)의 관계를 만족하는 값으로 설정하여 구해진 굴곡 곡선을 사용하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 금형의 연마성의 평가 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 굴곡의 측정은, 평균 높이 Wc를 지표로 하여 측정하는 것을 특징으로 하는, 금형의 연마성의 평가 방법.
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