Загальні типи сталі, що використовуються у прес-формах для лиття під тиском. Практичний посібник?

Чому вибір прес-форми впливає на все: від вартості до якості деталей

Ливарна сталь — це не просто конструкційний матеріал, який утримує форму порожнини. Він безпосередньо визначає, скільки деталей може виготовити форма, перш ніж зношується, наскільки добре вона протистоїть корозії, викликаній певними пластиками чи добавками, і наскільки добре полірується поверхня, що має величезне значення для косметичних деталей.

Реальний сценарій - Форма, яка зношилася роками раніше запланованого терміну

Уявіть собі виробника, який обрав нижчу-вартість і м’якшу сталь для прес-форми, яка, як очікується, забезпечить справді-серійне виробництво, головним чином для того, щоб заощадити на початковій вартості інструменту. Протягом першого року знос у зоні воріт і вздовж гострих країв порожнини став настільки помітним, що почав впливати на розміри деталей, задовго до того, як виробництво було майже завершено. Заміна або капітальний ремонт форми-зрештою коштувала значно більше, ніж різниця між оригінальною маркою сталі та правильно визначеною твердішою альтернативою коштувала б із самого початку. Попередні заощадження фактично нічого не заощадили, якщо врахувати повний життєвий цикл виробництва.

Дві широкі категорії - попередньо-загартованої інструментальної сталі та загартованої

Що насправді означає «твердість» для продуктивності форми

Формова сталь зазвичай поділяється на дві великі категорії. Попередньо{1}}загартовані сталі надходять зі сталеливарного заводу вже загартовані до середнього рівня, готові до механічної обробки без необхідності окремого етапу термічної обробки після вирізання порожнини. Загартовані інструментальні сталі спочатку обробляються в більш м’який та зручний для обробки стан, а потім піддаються термічній-обробці для досягнення значно вищої остаточної твердості. Процес, який збільшує час і кошти, але створює форму, здатну виробляти набагато більші обсяги, перш ніж зношується. Твердість сама по собі вимірюється за шкалою Роквелла С, і вищі значення HRC зазвичай відповідають кращій зносостійкості, хоча дуже висока твердість також може зробити сталь більш крихкою або важкою для обробки дрібних деталей.

Сталь P20 - Загальне значення за умовчанням для форм-помірного об’єму

Форма для настільного телефону -, де P20 добре підходить

P20 — це одна з найпоширеніших попередньо{1}}загартованих сталей для форм, яка зазвичай досягає близько 28-32 HRC, пропонуючи розумний баланс оброблюваності, помірної зносостійкості та вартості. Настільна прес-форма для кришки телефону з помірною структурною складністю та середнім-очікуваним обсягом виробництва добре підходить для P20, оскільки сталеві машини відносно легко навіть із деталізованими ребрами та втулками, але все ще достатньо добре витримують виробничу серію, яка не просувається до надзвичайно великих обсягів.

Сталь H13 - Міцність для більшого-об’єму, вищого-напруження

Корпуси очищувачів води Форма для лиття під тиском - Чому H13 підходить для більших структурних порожнин

H13 — це загартована інструментальна сталь, яка зазвичай термічно -оброблена приблизно до 48-52 HRC, відома високою в’язкістю разом із твердою зносостійкістю, що робить її поширеним вибором для прес-форм, які, як очікується, оброблятимуть великі обсяги виробництва або мають більш вимогливу до механічної частини геометрію порожнин. Форми для лиття під тиском корпусів очищувачів води з більшим розміром порожнини та структурними вимогами, які обговорювалися в попередніх статтях цієї серії, виграють від комбінації міцності та зносостійкості H13, оскільки більші форми зазнають більшої сукупної механічної напруги під час кожного циклу просто через їхні розміри, а міцність H13 допомагає протистояти розтріскуванням під цим повторним навантаженням краще, ніж м’якша попередньо загартована сталь.

Сталь S136 - Стійкість до корозії та висока-польська косметична обробка

Форми для лиття під тиском прозорого лотка PS - Чому S136 підходить для оптично прозорих деталей

S136 — це загартована нержавіюча -інструментальна сталь, також зазвичай у діапазоні 48-52 HRC після термічної обробки, але зі значно кращою стійкістю до корозії, ніж у H13, і здатністю надавати винятково тонку обробку з високим ступенем полірування. АПрозора форма для лиття під тискомособливо виграє від полірування S136, оскільки досягнення справжньої оптичної прозорості формованої деталі значною мірою залежить від бездоганного полірування самої поверхні порожнини, будь-які недоліки сталевої поверхні передаються безпосередньо на пластикову частину. Стійкість до корозії S136 також має значення для прес-форм, які залишатимуться на зберіганні між циклами виробництва або працюватимуть у вологому виробничому середовищі, оскільки поверхнева корозія на порожнині з високим-поліруванням завдає більшої візуальної шкоди та її важче повністю відремонтувати, ніж на формі з текстурованою чи матовою-обробкою.

Алюмінієвий інструмент -, коли це має сенс замість сталі

Алюмінієвий інструмент – це зовсім не сталь, але це варто згадати, оскільки це законний варіант для конкретних ситуацій. Алюмінієві форми значно дешевші та швидші у виробництві, ніж сталеві інструменти, і вони проводять тепло набагато ефективніше, що може значно скоротити час циклу. Компромісом є значно менший очікуваний термін служби прес-форми, який зазвичай підходить лише для прототипів, мостових інструментів під час виготовлення виробничої сталевої форми або справді мало{2}}серійного виробництва, оскільки алюміній просто не витримує такого ж зносу та багаторазових циклів, як сталеві інструменти.

Порівняння--Side Steel

Твердість, зносостійкість, стійкість до корозії та вартість

Це порівняння підкреслює, чому вибір сталі полягає не лише у виборі найскладнішого доступного варіанту. S136 і H13 мають однакову твердість, але стійкість до корозії та здатність до полірування S136 мають реальну цінову премію, яка має сенс лише тоді, коли ці конкретні властивості дійсно важливі для виробленої деталі.

Відповідність вибору сталі очікуваному обсягу виробництва

Очікувана кількість пострілів за типом сталі

Обсяг виробництва часто є найважливішим фактором у виборі сталі, оскільки форма, виготовлена ​​з недостатньої марки сталі для її фактичного використання, зношується та потребуватиме дорогого ремонту чи заміни задовго до того, як будуть задоволені виробничі потреби проекту.

Вибір сталі на основі чесної, реалістичної оцінки загального очікуваного обсягу виробництва протягом повного життєвого циклу прес-форми, а не найдешевшої ціни чи непотрібних надмірних-специфікацій, постійно забезпечує найкращі загальні витрати.

Обробка поверхні та покриття, які продовжують термін служби форм

Крім вибору основної сталі, обробка поверхні, як-от азотування або спеціальні покриття, може істотно збільшити зносостійкість і захист від корозії без необхідності переходу на дорожчу базову сталь. Азотування, процес термічної-обробки, який спеціально зміцнює поверхневий шар сталі, зазвичай застосовується до P20 та подібних сталей для підвищення зносостійкості, наближеної до того, що запропонувала б природна твердіша сталь, часто за нижчої загальної вартості, ніж просто вказувати більш тверду базову сталь із самого початку. Ці обробки не є повною заміною вибору правильної основної сталі для справді вимогливих застосувань, але вони варті уваги для проектів, що знаходяться поблизу кордону між двома варіантами марки сталі.

Галузеві тенденції - Чому все більше покупців запитують про сертифікацію та постачання сталі

Покупці, які закуповують інструменти за кордоном, частіше вимагають конкретне походження сталі та сертифікаційну документацію, частково зумовлену непостійною якістю неперевіреної або змішаної-сталі в ширшому виробничому ланцюгу постачання. Це підштовхнуло більш авторитетних виробників інструментів до того, щоб закуповувати сталь у відомих постачальників сталі, які можна відстежувати, і надавати сертифікати на матеріали як стандартну частину свого процесу пропозиції, замість того, щоб розглядати постачання сталі як внутрішню деталь, яку покупці не потребують. Також зростає інтерес до визначення твердості після-термічної-обробки як стандартного результату, а не просто довіряти номінальним специфікаціям марки сталі без підтвердження того, що фактична термічна обробка досягла запланованого результату.

Стандарти якості та сертифікація для ливарної сталі

Сертифікати матеріалів і перевірка твердості після термічної обробки

Поважний виробник повинен мати можливість надати сертифікат матеріалу, який підтверджує фактичну марку сталі, яка використовується у вашій прес-формі, а також дані про випробування твердості після-термічної-обробки для загартованих сталей, як-от H13 або S136, замість того, щоб покладатися лише на специфікацію номінального класу без перевірки. Ця відмінність має значення, оскільки якість термічної обробки справді різниться на різних підприємствах, і сталь, номінально позначена як H13, яка не була термічно -оброблена належним чином, може насправді не забезпечувати твердість або характеристики, якими відома марка. Запит на цю документацію, особливо для більш-об’ємних або косметично вимогливих проектів, є розумною та все більш стандартною практикою, а не незвичайним запитом.

Як правильно вибрати сталеву форму для вашого проекту - Практичний контрольний список

Перш ніж вибрати марку сталі, оцініть реалістичний загальний обсяг виробництва за очікуваний термін служби прес-форми

Для косметично вимогливих, високо-полірованих або оптично прозорих деталей віддавайте перевагу S136 або аналогічно корозійно-стійкій сталі, що полірується

Для більших, структурно вимогливих порожнин віддавайте перевагу H13 або аналогічній загартованій інструментальній сталі через її міцність під час повторних навантажень

Для помірних-об’ємних, помірно складних деталей P20 часто забезпечує найкращий баланс вартості та продуктивності

Розгляньте можливість обробки поверхні, як-от азотування, для проектів, розташованих поблизу межі між двома варіантами марки сталі

Запит на сертифікати матеріалів і перевірку твердості-термічної-обробки, особливо для марок загартованої сталі

Пошук прес-форм, виготовлених із правильної сталі - Що запитати у виробника

Документація зі сталі, час виконання та мінімальна вартість для оптових замовлень

Обізнаний виробник ливарних форм повинен бути в змозі чітко пояснити свої рекомендації щодо марки сталі для вашого конкретного проекту, замість того, щоб за замовчуванням використовувати будь-яку марку, яку він зазвичай має, незалежно від ваших фактичних виробничих і косметичних вимог. Оцінюючи фабрику ливарних форм, запитайте спеціально сертифікати матеріалів і дані перевірки твердості після-термічної-обробки, а також запитайте, звідки вони отримують сталь, щоб підтвердити, що вона походить від надійного постачальника, який можна відстежити, а не від неперевіреного джерела.

Для оптового проекту лиття під тиском деталей, де довговічність прес-форми безпосередньо впливає на вашу загальну вартість володіння, варто відверто поговорити з вашим виробником про реалістичні очікування щодо обсягу виробництва на початку процесу пропозиції, щоб вибір марки сталі базувався на фактичних потребах вашого проекту, а не на надмірно консервативних або неадекватно визначених стандартних рекомендаціях.

F AQ