Инструменталните стомани са в основата на съвременните производство на форми за леене под наляганеТези материали се отличават от стандартните инструментални стомани, защото балансират твърдост, жилавост и устойчивост на топлина.
Този блог служи като ръководство, което ще ви помогне да научите за свойствата и избора на инструментални стомани за леене под налягане, за да можете по-добре да разберете производствения процес на вашия доставчик на леене под налягане и да комуникирате ефективно по време на фазите на проектиране и производство.
Горещо обработени стомани за леене под налягане
Обяснено на разбираем език, инструменталната стомана за матрици е вид инструментална стомана, произведена за матрици и форми, които трябва да запазят формата си, докато са изложени на високи сили, триене и топлина. Те могат да бъдат групирани в категории за студена обработка, гореща обработка и пластмасови форми. Сред тях, горещо обработени щанцови стомани са тясно свързани с формите за леене под налягане.
Стоманите за гореща обработка са устойчиви на многократно излагане на висока температура и механично напрежение. Те се използват за ковашки форми, форми за леене под налягане и инструменти за горещо екструдиране.
Често срещани горещо обработвани стомани за леене под налягане
При леенето под налягане на алуминий и цинк, H13 е най-широко използваната стомана за гореща обработка, тъй като предлага стабилна комбинация от якост на горещо, жилавост и обработваемост за сложни форми и вложки.
Варианти и еквивалентни марки (като 1.2344 или SKD61) осигуряват подобна производителност в зависимост от местните стандарти и доставки. За много взискателни условия или инструменти с дълъг живот често се избират първокласни или модифицирани марки H13 с подобрена чистота и здравина.
Свойства на инструменталната стомана за матрици и как те са от полза за производството на матрици
Инструменталните стомани за леене под налягане трябва да работят при екстремни условия. Тяхната стойност произтича от широк спектър от свойства, които са полезни в реалното производство.
Твърдост и износоустойчивост при леене под налягане
За форми за леене под налягане, твърдост е ключово за контролиране на износването на компонентите и различните области на матрицата. Правилно термично обработените стомани за гореща обработка, като H13, обикновено достигат около 46–52 HRC за леене под налягане на алуминий, като 48–50 HRC е най-често срещаната стойност за производствените инструменти. Това е достатъчно високо, за да ограничи ерозията от бързо течащ разтопен метал по време на производството.
Здрав износоустойчивост помага на мухъла да издържи:
- Ерозия в зони с високоскоростен метален поток (шлюзове, канали, преливни зони)
- Разтопен алуминий или цинк, който има тенденция да се прилепва към повърхността на матрицата
- Многократно затваряне и затягане на матрицата при изхвърляне на готови части
Карбидните покрития, образувани от въглерод, хром и ванадий, забавят загубата на материал от горещата повърхност на матрицата. Гладката, добре полирана повърхност и подходящото покритие допълнително намаляват триенето и запояването, удължавайки живота на матрицата и поддържайки размерите на отливките постоянни.
Якост и ударна якост при инжекционни натоварвания
Издръжливост е също толкова важна, колкото и твърдостта при леенето под налягане. Основната му разлика от твърдостта е, че твърдостта се отнася до устойчивост на повърхностно износване и вдлъбване, докато жилавостта означава устойчивост на напукване и счупване при удар. Това качество е особено важно при:
- Тънки компоненти на матрицата и зони, изложени на високо налягане на инжектиране
- Зони, които са подложени на повтарящо се механично натоварване и удар (близо до изхвърлящи щифтове и разделителни линии)
Високо ударна якост намалява риска от внезапно счупване, когато матрицата претърпи несъосност, скокове в налягането на метала или термичен шок от неравномерно нагряване и охлаждане.
Устойчивост на корозия
Въпреки че формите за леене под налягане не изискват пълна устойчивост на корозия от неръждаема стомана, умерената... устойчивост на корозия все още е от полза за ежедневната експлоатация и поддръжка. Хромът в горещо обработваните стомани помага за забавяне на ръждата между производствените цикли, по време на съхранение или при наличие на охлаждаща вода и влажна среда.
Корозията се проявява първо като точково образуване или оцветяване по повърхностите на кухините, слайдовете и сърцата. Тези дефекти могат да се пренесат върху отливките, което влияе върху освобождаването и увеличава времето за почистване. Следователно, освен избора на правилната инструментална стомана, са необходими и правилно почистване, масла против ръжда и контролирано съхранение, за да се поддържа качеството на повърхността и да се намали непланираното време за престой за поддръжка.
Размерна и термична стабилност
Стабилност на размерите е от решаващо значение за поддържането на строги допуски във формите за леене под налягане. Стоманите, използвани за матрици, трябва да запазят формата си след термична обработка и през целия си експлоатационен живот.
Ключови аспекти на стабилността при леене под налягане включват:
- Ниска деформация по време на термична обработка, така че размерите на кухината да останат в рамките на допустимите отклонения за обработка
- Добра устойчивост на темперамент, така че твърдостта и якостта остават стабилни при работни температури на матрицата
- Устойчивост на термична умора, ограничавайки напукването от топлина и повърхностните пукнатини в продължение на много цикли на леене
Стоманите за горещо обработване на форми с добра термична стабилност предотвратяват омекване, деформация и прекомерно разрастване на формата при многократно нагряване и охлаждане. Тази стабилност помага за запазване на стегнатостта на разделителните линии, поддържа затварящите повърхности и запазва подравняването на сърцевините и вложките, като пряко подпомага постоянната точност на леенето и по-дългия живот на формата.
Как производителността на инструменталната стомана влияе върху формата за леене под налягане и производството
Ако техническите подробности по-горе ви се струват твърде сложни, ето таблица, която обяснява как тези свойства подобряват качеството и ефективността на продукта:
|
Имот
|
Какво виждате в продукцията
|
|---|---|
|
Твърдост / износване
|
По-дълъг живот на матрицата, по-стабилни размери, по-малко промени в критични зони
|
|
Издръжливост
|
По-малък риск от счупени сърцевини, отчупени ръбове или внезапни повреди на матрицата
|
|
Термична стабилност
|
Постоянни размери на детайлите, плътни разделителни линии и надеждни затварящи елементи
|
|
Устойчивост на корозия
|
По-чисти кухини, по-малко повърхностни дефекти, намалено почистване и време за престой
|
|
Термична умора
|
По-гладки повърхности за по-дълго време, по-малко ремонти и заварки по матрицата
|
Консултирайте се с вашия доставчик на леене под налягане
Този блог би трябвало да ви даде кратко въведение за инструменталната стомана, но има много други променливи, които трябва да се вземат предвид и е добре да се консултирате с производителя на вашата леярска форма за повече подробности. Препоръчително е да направите оферта с:
- Предварителна заявка за конкретни материали
- Описание или диаграма на продукта
- И още, стига да предоставите на производителя на матрицата ясна насока
Ако все още не сте сигурни откъде да започнете, не се колебайте изпратете вашата оферта, а експертите от Moldie ще се радват да ви помогнат.
Често задавани въпроси
Какво определя най-добрия вид инструментална стомана за щанци за конкретно приложение?
Работната температура играе основна роля. Горещите процеси, като леенето под налягане, изискват стомана, която запазва здравината си при висока температура, докато задачите за студена обработка се фокусират върху устойчивостта на износване.
Видът на натоварването също има значение. Работата с високо въздействие е в полза на по-здрави стомани, докато дългите производствени серии са в полза на марки със силна износоустойчивост и стабилен контрол на размера.
Как свойствата на инструменталната стомана влияят върху нейните характеристики като материал за матрици?
Износоустойчивостта контролира колко дълго матрицата запазва формата си. Високата износоустойчивост намалява заоблянето на ръбовете и повредите на повърхността по време на многократни цикли.
Здравината ограничава напукването и отчупването. Термоустойчивостта помага на матрицата да запази твърдостта си, когато е изложена на високи технологични температури.
Как твърдостта влияе върху живота на формата за леене под налягане?
При леенето под налягане, по-високата твърдост обикновено подобрява устойчивостта на ерозия и износване в зоните с висок поток на формата, което удължава живота на инструмента. Ако обаче твърдостта се увеличи твърде много, жилавостта спада и тънките или силно напрегнати зони стават по-склонни към напукване. Балансираният диапазон на твърдост, избран заедно с вашия доставчик на леене под налягане, помага за постигане на дълъг живот без крехки повреди.
Коя инструментална стомана се използва най-често за алуминиеви и цинкови леярски форми?
H13 и неговите еквиваленти (като 1.2344 или SKD61) са най-често срещаният избор за алуминиеви и цинкови леярски форми, тъй като съчетават якост на горещо, жилавост и добра обработваемост. За особено взискателни приложения могат да се използват първокласни варианти на H13 или други подобрени стомани за гореща обработка, за да се подобри устойчивостта им на нагряване, ерозия и напукване.