1, Система стандартів прес-форм Міжнародної організації стандартизації (ISO)
ISO є найвпливовішою організацією зі стандартизації у світі, і її стандарти на прес-форми розробляються Підкомітетом 8 TC 29/SC (Підкомітет із штампування та формування прес-форм), які охоплюють технічні вимоги до стандартних частин трьох основних типів прес-форм: штампів, пластикових форм і-форм для лиття під тиском. Станом на 2024 рік ISO випустила 48 ефективних стандартів прес-форм, основний вміст яких включає:
Термінологія та специфікації розмірів: ISO 17672 «Термінологія прес-форм» уніфікує визначення термінології в глобальній промисловості прес-форм, щоб уникнути помилок у спілкуванні, викликаних мовними відмінностями. Наприклад, уточнення термінології ключових компонентів, таких як «направляюча колона», «направляюча втулка» та «похила верхня частина», створює основу для-міжнародної співпраці.
Вимоги до характеристик матеріалу: ISO 4957 «Технічні умови постачання інструментальної сталі» визначає хімічний склад, процес термічної обробки та показники механічних характеристик формованої сталі. Наприклад, потрібно, щоб твердість сталі для пластикових форм досягала HRC 28-32, щоб забезпечити баланс між зносостійкістю та міцністю; Термічна втомна міцність сталі для форм для лиття під тиском повинна відповідати вимозі 5000 циклів без тріщин, щоб адаптуватися до умов високої температури та високого тиску.
Стандарти безпеки та навколишнього середовища: ISO 13849 «Загальні правила проектування механічних систем керування безпекою» вимагає, щоб у конструкції прес-форми були вбудовані пристрої блокування безпеки, щоб запобігти випадковому торканню операторами небезпечних зон. Наприклад, форми для автомобільних чохлів повинні бути оснащені фотоелектричними сенсорними пристроями, які автоматично вимикаються, коли виявляється близькість людини.
Випадок для промисловості: форма для корпусу iPhone від Apple використовує сталь для гарячої обробки, сертифіковану ISO 1.2344 (H13), яка має твердість HRC 52 після обробки вакуумом і може витримувати високу температуру під тиском уприскування 200 градусів. Термін служби одного набору форм перевищує 500 000 разів, що значно знижує вартість заміни прес-форм.
2, Стандартна система прес-форм Європейського комітету стандартизації (CEN)
Стандарти EN, розроблені CEN, зосереджені на якості формованих виробів і безпеці пристроїв. Серед 12 стандартів, пов’язаних із формами, наступні дві категорії мають особливо суворі вимоги до матеріалів:
Стандарт для штампів для кування та-форм для лиття під тиском: EN 12543 «Вимоги безпеки до форм для лиття під тиском» передбачає, що матеріали форм мають пройти випробування на -низьку{5}}температуру 40 градусів, щоб забезпечити міцність навіть у холодному середовищі. Наприклад, форма для лиття під-під тиском корпусу циліндра двигуна BMW використовує сертифіковану за стандартом EN сталь 1.2367 (H11), яка все ще може витримувати силу лиття під тиском 1500 тонн за температури навколишнього середовища -30 градусів.
Стандарти допусків на розміри формованих деталей: EN 10243 «Допуски на розміри для металевих штампованих деталей» поділяє рівні допуску на F (рівень точності), M (середній рівень) і P (рівень грубої обробки), вимагаючи, щоб коефіцієнт лінійного розширення сталі для форм був нижчим за 12 × 10 ⁻⁶/градус, щоб зменшити вплив термічної деформації на розміри. точність. Наприклад, прес-форма системи впорскування палива Bosch відповідає стандарту EN 1.2083 (нержавіюча сталь 420) з коефіцієнтом лінійного розширення лише 10,5 × 10⁻⁶/градус, що гарантує, що допуск діаметра сопла контролюється в межах ± 0,005 мм.
Промисловий випадок: форма корпусу машини Siemens Medical CT використовує сертифіковану стандартом EN 1.2738 (P20+Ni) попередньо загартовану сталь із заводською твердістю HRC 30-34, яку можна обробляти безпосередньо без термічної обробки, уникаючи проблеми надмірного монтажного зазору між корпусом і внутрішніми компонентами, спричиненого термічною деформацією.
3, Стандартна система прес-форми Американського товариства випробувань і матеріалів (ASTM)
Стандарт ASTM відомий своїми методами перевірки ефективності матеріалів. У стандартах, пов’язаних із прес-формами, такі дві категорії мають галузеве значення для вимог до матеріалів:
Загальні специфікації для інструментальної сталі: ASTM A681 «Загальні специфікації для інструментальної сталі» поділяє формувальну сталь на три категорії: сталь для холодної обробки, сталь для гарячої обробки та пластикову формувальну сталь, і визначає основні показники, такі як твердість, в’язкість і зносостійкість для кожного типу сталі. Наприклад, ударна в’язкість штампової сталі для холодної обробки повинна бути більше або дорівнювати 20 Дж/см², щоб адаптуватися до умов високого навантаження, таких як штампування та розтягування.
Стандарт процесу термічної обробки для формованої сталі: ASTM A370 «Метод випробування механічних властивостей сталевих виробів» детально визначає параметри процесу, такі як температура загартування та час відпустки для формованої сталі. Наприклад, потрібно, щоб температура загартування сталі H13 контролювалася в межах 1020-1050 градусів, а температура відпустки проводилася в два етапи (550 градусів +480 градусів), щоб отримати найкращі повні механічні властивості.
Промисловий приклад: інтегрована форма для лиття під тиском від Tesla використовує 8407, сертифіковану ASTM (модифікована сталь H13), яка має твердість HRC 54 після спеціальної термічної обробки. Її стійкість до термічної втоми на 30% вища, ніж у традиційної сталі H13, і вона може витримувати безперервний удар 6 разів на хвилину на 6000-тонній-машині для лиття під тиском.
4, Практичне застосування міжнародних стандартів у сфері побутової електроніки
Вимоги до матеріалів для корпусних форм споживчої електроніки поєднують точність і функціональність, а випадки застосування міжнародних стандартів включають:
Форма для рамки мобільного телефону: форма для рамки Samsung Galaxy S серії виготовлена зі сертифікованої ISO 1.2316 (420 кислотостійкої сталі), а після PVD-покриття твердість поверхні досягає HV2000, що може протистояти корозії від поту. У той же час він пройшов сертифікований стандарт EN-тест на удар при низькій температурі, щоб переконатися, що він може зберігати міцність у середовищі -20 градусів.
Форма для корпусу ноутбука: для форми для корпусу Lenovo ThinkPad використовується сертифікована ASTM сталь 718AH (P20+Ni попередньо загартована) із заводською твердістю HRC 33-37, яку можна обробляти безпосередньо без термічної обробки, щоб уникнути проблеми надмірного зазору між корпусом і блоком клавіатури, спричиненого термічною деформацією.
Форма корпусу пристрою, який можна носити: Форма корпусу Apple Watch виготовлена із сертифікованої ISO S136 (нержавіюча сталь 420), яка пройшла обробку під вакуумом для досягнення твердості HRC 50. Водночас він пройшов тест на сольовий туман, сертифікований стандартами CEN (96 годин без іржі), що забезпечує тривале-користування у вологому середовищі без іржавіння.
