요약 —스프링 클립과 커넥터 단자 스탬핑용으로 중국에서 냉간압연 스테인리스강 스트립을 주문하는 일본 전자 제조업체들은 ASTM A240 또는 JIS G 4305 표준 최소 기준을 뛰어넘는 5가지 치수 및 야금학적 검사를 시행합니다. 일본 품질 관리팀에서 입고 검사 단계에서 가장 흔하게 발생하는 불량 판정은 경도 균일성입니다. HV 250~310으로 지정된 1/4H 스트립은 코일 길이 전체에 걸쳐 ±15 HV를 초과하는 경도 편차를 보여서는 안 됩니다(표준 HV 60의 편차는 ±5%의 예압 반복성이 요구되는 단자 접촉 스프링에는 너무 넓은 것으로 간주됩니다). 단자 스트립의 접촉면 표면 거칠기는 Ra 0.5 μm 미만이어야 하며, 두께 공차는 0.3 mm 공칭 두께에 대해 ±0.03 mm 이내로 유지되어야 합니다. 스트립 두께가 0.05 mm 변동하면 성형된 스프링 클립의 자유 높이가 0.3 mm 변동하여 접촉 압력이 지정된 값에서 1.2~1.5 N만큼 벗어나게 됩니다. 이 글에서는 일본 전자제품 OEM 업체가 냉간압연 스테인리스강 스트립을 재주문할 때 중요한 다섯 가지 검사 항목에 대해 다룹니다.

일본의 커넥터 및 단자 제조 산업, 즉 JAE(일본항공전자), 히로세전기, 야자키 전자 사업부 같은 기업들은 정밀 냉간압연 스테인리스강 스트립을 매년 수천 톤씩 소비합니다. 이 스트립들은 결합되는 커넥터 반쪽을 고정하는 스프링 클립(일반적으로 두께 0.2~0.4mm, 1/2H 경도, 301 또는 304 등급)과 신호 또는 전원 단자(두께 0.15~0.30mm, 1/4H 경도) 등의 스탬핑 부품 ​​생산에 사용됩니다. 스트립은 분당 50~200m의 속도로 스탬핑 프레스에 투입되어 마이크로미터 단위의 정밀도를 요구하는 프로그레시브 다이를 통해 시간당 5만~20만 개의 단자를 생산합니다. 일본 전자 공장에서 입고 검사를 통과하지 못한 스트립은 공급업체 부담으로 반송되며, 가동 중단된 스탬핑 프레스에 대한 시간당 20만~50만 엔의 생산 라인 가동 중단 손실 보상금이 추가로 부과됩니다. 당사는 이 시장에 냉간압연 스테인리스강 스트립을 공급하고 있으며, 이 글에서는 일본인 품질관리 엔지니어가 입고되는 모든 코일에 대해 수행하는 5가지 검사에 대해 설명합니다. 당사의 냉간압연 생산 범위에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.냉간압연 스테인리스강 제품 페이지정밀 스트립 제조 공정 능력에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.정밀 스테인리스강 스트립 카테고리.

경도 균일성 — 접촉 스프링에서 ±15 HV가 중요한 이유

일본 전자제품 제조업체들은 냉간압연 스테인리스강 스트립의 경도를 두 가지 표준, 즉 JIS G 4313(스프링용 냉간압연 스테인리스강 스트립)과 ASTM A240/A480(동등한 경도 표기)에 따라 규정합니다. 304 스테인리스강으로 만든 1/4H 스트립의 경우, JIS G 4313에 따른 경도 범위는 HV 250~310(60점 간격)입니다. 301 스테인리스강으로 만든 1/2H 스트립의 경우, 경도 범위는 HV 310~370(역시 60점 간격)입니다. 이 표준은제분기 생산품의 경도 범위이는 어닐링로 온도의 일반적인 공정 변동(연속 어닐링로에서 스트립 폭 전체에 걸쳐 ±10°C)과 냉간 압연 감소율 변동(센지미르 공장의 최종 공정에서 ±2%)을 포함합니다. 그러나 일본의 단말기 제조업체에게 60점이라는 경도 편차는 50만 번의 스탬핑 과정에서 일관된 접촉력을 제공해야 하는 단말기에는 너무 큰 문제입니다.

스프링 클립 단자의 접촉력은 성형된 굽힘 반경에서의 스트립 항복 강도에 비례합니다. 두께 0.3mm, 경도 1/2H 301 스테인리스강 클립을 내경 0.3mm(R/t 비율 = 1.0 - 스프링 접촉에 적합한 급곡선)로 구부렸을 때, 스트립 경도가 10 HV 증가할 때마다 스프링백 각도는 0.5°씩 변합니다. 코일 전체에 걸쳐 경도가 60 HV 변동하면 스프링백 각도는 3°만큼 변하고, 성형된 클립의 자유 높이는 접촉 끝단에서 0.2mm만큼 변하며, 결합력은 규정된 8N에서 6.5N~9.5N 사이로 변동합니다. 일본 고객은 코일 전체에 걸쳐 경도 변동이 ±15 HV(30포인트 범위)를 초과하는 모든 배치를 불합격 처리합니다. 당사는 압연기를 패스당 제어된 감축률로 가동하고 배치 내 모든 코일에서 5개 위치(왼쪽 가장자리, 왼쪽 1/4, 중앙, 오른쪽 1/4, 오른쪽 가장자리)에서 경도를 샘플링하여 표준 편차를 기록함으로써 이 요구 사항을 충족합니다. 표준편차가 8 HV를 초과하면 코일은 비정밀 용도로 등급이 낮아집니다. 냉간압연 스트립 제품군은 다음 표에 나와 있습니다.냉간압연 스트립 페이지.

접촉 저항 안정성을 위한 표면 거칠기 — Ra 0.5 μm

단자 접촉면의 냉간압연 스트립 표면 조도는 단자와 결합 핀 사이의 실제 접촉 면적을 결정합니다. 접촉 저항이 20mΩ이고 3A의 신호 전류를 전달하는 단자는 공칭 접촉력(8N)에서 최소 0.01mm²의 실제 접촉 면적이 필요합니다. 스트립 표면 조도가 Ra 0.5μm가 아닌 Ra 1.0μm인 경우, 표면의 돌기(봉우리)가 0.5μm 더 높아지게 됩니다. 접촉력에 의해 이러한 돌기가 소성 변형되면서 실제 접촉 면적이 30~40% 감소하고, 접촉 저항은 20mΩ에서 30~35mΩ으로 증가합니다. 3A의 전류가 흐를 때, 환기가 되지 않는 밀폐된 커넥터 하우징에서 접촉점의 전력 손실(I²R = 9 × 0.035 = 0.315W)은 주변 온도보다 15~25°C의 국부적인 온도 상승을 유발합니다. 60개 커넥터로 구성된 자동차 엔진룸 배선 하네스에서 누적되는 열은 단자의 스프링 경도를 저하시킵니다. 1/2H 스테인리스강은 100°C에서 3,000시간 동안 가열하면 응력이 10~15% 감소하여 접촉력이 줄어들고 접촉 저항이 더욱 증가하여 악순환적인 고장이 발생합니다.

스트립 표면 거칠기는 네 가지 요소에 따라 달라집니다. 작업 롤 표면 조도(최종 패스의 연삭 조도 Ra 0.1 μm), 압연 오일 청정도(단단한 입자가 스트립 표면에 박히는 것을 방지하는 5 μm 필터 시스템), 최종 패스 중 스트립 장력(장력 릴의 폐루프 토크 제어를 통해 설정값의 ±3% 이내로 유지), 그리고 어닐링로 분위기(304 및 301 등급의 경우 1,050°C의 수소-질소 환원 분위기에서 탄화물 석출 및 표면 산화 방지)입니다. ISO 25178에 따라 접촉식 프로파일로미터를 사용하여 각 코일의 스트립 폭을 따라 세 위치에서 표면 거칠기를 측정합니다. 일반적인 Ra 값은 밝은 면에서 0.35~0.45 μm, 무광 면에서 0.45~0.55 μm이며, 고객이 접촉면을 선택합니다. 경질 정밀 스트립 생산 능력에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.고강도 정밀 스테인리스강 스트립 제품 페이지.

두께 공차 — ±0.03mm는 구부러진 클립의 자유 높이를 제어합니다.

정밀 냉간압연 스트립의 두께 공차는 ASTM A480에 따라 최대 600mm 폭까지 공칭 두께의 ±10%로 규정됩니다. 공칭 두께가 0.30mm인 경우, 이는 ±0.030mm입니다. 일본 전자 제조업체들도 이 공차를 준수하지만, 스트립 폭 방향의 두께 변화(크라운 프로파일)와 스트립 길이 방향의 두께 변화(게이지 밴드 변동)도 추가로 측정합니다. 스트립 중심과 가장자리의 두께 차이인 크라운은 공칭 두께 0.30mm, 폭 200mm 스트립의 경우 0.010mm를 초과해서는 안 됩니다. 센지미르 제철소의 배킹 베어링의 편심으로 인해 발생하는 길이 방향을 따라 주기적으로 발생하는 두께 변화인 게이지 밴드 변동은 10m 길이에서 0.005mm를 초과해서는 안 됩니다.

스프링 클립에 왜 이처럼 높은 정밀도가 필요할까요? 0.30mm 두께의 스트립(R/t = 1.67)으로 0.5mm 반경에서 굽힘 가공된 스프링 클립의 성형된 자유 높이는 4.5mm입니다. 스트립 두께가 0.33mm(±0.03mm의 상한값)인 경우, 단면 이차 모멘트(I = b × t³ / 12)가 (0.33/0.30)³ = 1.33배 증가하기 때문에 스프링백 형상이 변합니다. 성형된 스프링은 굽힘 강성이 33% 증가하고, 클립의 자유 높이는 0.3mm 증가하여 4.8mm가 됩니다. 따라서 결합 핀 삽입력은 사양값인 8±1N에서 10±1.5N으로 변경되어 고객이 설정한 상한값인 9N을 초과하게 됩니다. 두께가 0.27mm의 하한값인 경우에도 이와 반대되는 현상이 발생합니다. ±0.03mm의 두께 공차는 스프링 클립에서 ±0.25N의 힘 변동으로 직접 이어지며, 고객의 허용 오차 범위는 ±1N입니다. 최종 Sendzimir 공장에서 폐쇄 루프 자동 게이지 제어를 통해 코일 중앙부의 두께는 ±0.02mm, 가장자리의 두께는 ±0.03mm로 유지합니다. 스테인리스강 스트립 제품에 대한 더 자세한 정보는 다음을 참조하십시오.스테인리스강 스트립 카테고리 페이지.

모서리 버 — 펀치앤다이 평생 인터페이스

냉간압연 스트립은 회전식 칼날이 있는 슬리팅 라인에서 전체 폭 코일에서 더 좁은 스트립(단말부 폭과 스탬핑 다이 레이아웃에 따라 20~200mm 폭)으로 절단됩니다. 슬리팅 공정에서 절단면에는 버(burr)가 발생하는데, 이는 스트립 표면 위로 0.02~0.15mm 정도 돌출된, 변위된 재료로 이루어진 융기 부분입니다. 이 버의 크기는 칼날의 날카로움, 슬리팅 간극(정밀 슬리팅을 위해 상하 칼날 사이의 간격으로 설정됨), 그리고 슬리팅 리코일러의 스트립 장력에 따라 달라집니다. 펀치와 다이 사이의 간극이 0.020mm(스트립 두께 0.30mm의 7%)이고 분당 200회 스트로크로 작동하는 일본식 단말 스탬핑 다이의 경우, 들어오는 스트립 가장자리의 버가 다이 표면에 가장 먼저 닿게 됩니다. 버 높이가 0.05mm를 초과하면 50,000회 스트로크 이내에 다이 표면에 마모가 발생합니다. 이 마모는 다이 랜드에 흠집을 만들어 모든 후속 단자에 전달되어 단자 표면에 돌출된 융기를 형성하고, 이로 인해 단자가 커넥터 하우징에 완전히 장착되지 못하게 됩니다.

당사는 3가지 매개변수를 이용한 슬리팅 사양을 통해 모서리 버(burr) 높이를 제어합니다. 칼날 겹침은 스트립 두께의 30%(0.30mm 스트립의 경우 0.09mm)로 설정하고, 측면 간격은 스트립 두께의 8%(0.024mm)로 설정하며, 칼날 모서리 반경은 0.01mm 미만으로 유지합니다. 칼날 모서리 반경이 0.02mm를 초과하면 슬리팅 칼날을 재연마하는데, 이는 칼날 세트당 30~50톤의 슬리팅 작업 후에 발생합니다. 버 높이는 각 슬릿 코일의 처음 1미터와 마지막 1미터 구간에서 다이얼 게이지로 측정합니다. 버 높이가 0.05mm를 초과하는 경우, 슬리팅 라인 출구에 설치된 디버링 스테이션(스프링이 장착된 초경 블록 세트로, 버 모서리를 양쪽에서 0.03mm씩 깎아냄)에서 제거합니다. 디버링 작업 비용은 스트립 1미터당 0.30엔이지만, 일본 단말기 제조업체의 6스테이션 프로그레시브 금형 수리 비용은 15만 엔에서 30만 엔에 달하며, 여기에 생산 라인 가동 중단 시간까지 더해집니다. 일본 전자 고객사를 위한 모든 정밀 냉간 압연 스트립 주문에는 디버링 작업이 추가 비용 없이 기본으로 포함됩니다.

포장 및 배송 — JIT 코일 요구 사항

일본의 전자 단말기 제조업체들은 적시 생산(JIT) 방식으로 자재를 관리합니다. 평균 길이 2,100m, 0.30 × 100mm의 정밀 냉간 압연 스트립 500kg 코일이 입고되면 중간 보관이나 검사 과정 없이 바로 멀티 슬라이드 스탬핑 프레스의 공급 릴에 감깁니다. 코일에는 겹치는 포장 자국(되감기 및 취급 과정에서 외부 포장이 내부 포장에 남기는 움푹 들어간 자국)이 없어야 합니다. 스트립 표면에 0.02mm 깊이의 움푹 들어간 자국이 생기면 스탬핑 프레스에서 다이 충격 하중이 발생하여 펀치가 해당 위치에서 0.02mm의 추가 저항을 받게 되고, 프레스 램이 기울어지면서 펀치 끝부분이 깨져 불량품이 발생하기 때문입니다.

일본으로 수출되는 코일의 포장 사양은 다음과 같습니다. 강철 스풀(맨드릴 내경 300mm, 외경 450mm, 측면 플랜지 직경 150mm), 일정한 장력(스트립 폭 10mm당 50N, 100mm 폭 스트립의 경우 500N)으로 감긴 스트립, 각 랩 사이에는 0.10mm 두께의 폴리에틸렌 중간 시트를 넣어 랩 간 마찰을 방지, 실리카겔 제습제가 들어 있는 진공 방습 백에 밀봉(스테인리스강은 녹슬지 않지만, 중간 시트의 유기산이 해상 운송 중 스트립 표면을 오염시키는 것을 방지하기 위해 중간 시트의 상대 습도를 10% 미만으로 유지해야 함), 그리고 진동 방지 폼 바닥이 있는 나무 상자에 포장됩니다. 각 코일은 슬리팅 라인에서 여러 개의 5톤 마스터 코일 스트립을 끝과 끝을 용접하여 만들어지는데, 일본 주문의 경우 용접 이음매 개수가 500m당 1개로 제한됩니다. 이는 업계 표준인 300m당 1개보다 낮은 수치입니다. 용접 이음매 부분은 이음매 앞뒤로 30cm 지점에 노란색 페인트 줄무늬로 표시되어 있으며, 스탬핑 프레스 작업자는 프레스 진입 가이드에서 용접 영역을 잘라내고 폐기하도록 지시받습니다.

당사가 정밀 스탬핑 용도에 공급하는 전체 제품군은 다음 목록에 나와 있습니다.제품 카탈로그 페이지.

일본 QA 입고 검사를 위한 인수 체크리스트

현재 정밀 냉간압연 스테인리스강 스트립의 수출 규격 및 가격은 다음과 같습니다.하드 프리시전 스트립 제품 페이지사용 가능한 경도 등급 및 치수 제한 사항이 포함됩니다. 스테인리스강 스트립 가공에 대한 더 폭넓은 이해를 위해서는 다음을 참조하십시오.냉간압연 제품 페이지생산 설비와 공정 단계를 설명합니다.

일본 산업 표준 시스템은 재료 프레임워크를 제공합니다.스프링용 JIS G 4313 냉간압연 스테인리스강 스트립이는 전자 스프링 접점 스탬핑에 사용되는 1/4H 및 1/2H 경도에 적용되는 표준입니다. 커넥터 테스트에 대한 국제 참조 자료는 다음과 같습니다.SAE 국제 커넥터 단자 테스트 표준전자 장비에 사용되는 커넥터 단자의 접촉 저항 측정 방법 및 시험 조건을 명시한다.

자주 묻는 질문