Die Werkzeugstähle stehen im Zentrum der modernen Druckgusswerkzeugfertigung. Diese Materialien heben sich von den Standard-Werkzeugstählen ab, weil sie Härte, Zähigkeit und Hitzebeständigkeit ausgleichen.
Dieser Blog dient als Leitfaden, um Ihnen beim Erlernen der Eigenschaften und Auswahl von Stempeln Werkzeugstahl zu helfen, damit Sie den Herstellungsprozess Ihres Anbieters Druckguss besser verstehen und während der Konstruktions- und Produktionsphasen effizient kommunizieren können..
Schweißen von Werkzeugstahl für Druckguss
Einfach erklärt ist die Werkzeugstahl eine Art von Werkzeugstahl, die für Werkzeuge und Formen hergestellt wird und ihre Form behalten muss, während sie hohen Kräften, Reibung und Hitze ausgesetzt sind. Sie können in Kaltarbeits-, Warmarbeits- und Kunststoffform-Qualitäten eingeteilt werden. Unter ihnen ist die Heißarbeits-Werkzeugstähle stehen in engem Zusammenhang mit Druckgusswerkzeuge.
Heißarbeits-Werkzeugstahl-Handgriffe widerstehen wiederholter Einwirkung von hoher Temperatur und mechanischer Belastung. Sie dienen Schmiedewerkzeugen, Druckgusswerkzeuge und Heißpresswerkzeugen..
Häufige Heiße Arbeiten Werkzeugstahl für Druckgusswerkzeuge
Bei Aluminium und Zink-Druckguss ist H13 der am weitesten verbreitete Warmarbeitsstahl, da er eine stabile Kombination aus Warmfestigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit für komplexe Formen und Einsätze bietet.
Varianten und gleichwertige Qualitäten (wie 1.2344 oder SKD61) bieten je nach lokalen Standards und Versorgung eine ähnliche Leistung. Für sehr anspruchsvolle Bedingungen oder langlebige Werkzeuge werden oft Premium- oder modifizierte H13‑Qualitäten mit verbesserter Sauberkeit und Zähigkeit ausgewählt..
Die Werkzeugstahl-Eigenschaften und wie sie die Schimmelproduktion begünstigen
Die Werkzeugstähle für Druckgusswerkzeuge müssen unter extremen Bedingungen funktionieren. Ihr Wert ergibt sich aus einer Vielzahl von Eigenschaften, die in der realen Produktion nützlich sind..
Härte und Verschleißfestigkeit in Druckguss
Für Druckgusswerkzeuge, Härte ist entscheidend für die Kontrolle des Verschleißes an den Komponenten und verschiedenen Bereichen einer Matrize. Richtig wärmebehandelte Werkzeugstähle für den Warmbereich wie H13 erreichen typischerweise etwa 46–52 HRC für Aluminium-Druckguss, wobei 48–50 HRC bei Produktionstools am häufigsten vorkommt. Dies ist hoch genug, um Erosion durch schnell fließendes geschmolzenes Metall während der Produktion zu begrenzen..
Stark Verschleißfestigkeit hilft der Form standzuhalten:
- Erosion in Bereichen mit hochgeschwindigem Metallfluss (Anschnitte, Läufer, Überlaufbereiche))
- Geschmolzenes Aluminium oder Zink, das dazu neigt, an der Werkzeugoberfläche zu haften
- Wiederholtes Schließen und Klemmen der Form beim Auswerfen fertiger Teile
Hartstoffbeschichtungen aus Kohlenstoff, Chrom und Vanadium verlangsamen den Materialverlust an der heißen Werkzeugoberfläche. Eine glatte, gut polierte Oberfläche und eine geeignete Beschichtung reduzieren außerdem Reibung und Anbackungen, verlängern die Werkzeuglebensdauer und halten die Gießabmessungen konstant..
Zähigkeit und Schlagfestigkeit unter Einspritzbelastungen
Zähigkeit ist genauso wichtig wie Härte in Druckguss-Anwendungen. Sein Hauptunterschied zur Härte besteht darin, dass Härte den Widerstand gegen Oberflächenverschleiß und Eindrücken bezeichnet, während Zähigkeit den Widerstand gegen Rissbildung und Bruch unter Schlagbelastung bedeutet. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig in:
- Dünne Die-Komponenten und Bereiche, die hohem Einspritzdruck ausgesetzt sind
- Bereiche, die wiederholter mechanischer Belastung und Einwirkung ausgesetzt sind (in der Nähe von Auswerferstifte und Trennebenes))
Hoch Schlagzähigkeit reduziert das Risiko eines plötzlichen Bruchs, wenn die Matrize Fehlstellungen, Metalldruckspitzen oder thermischen Schock durch ungleichmäßiges Erwärmen und Abkühlen erfährt.
Korrosionsbeständigkeit
Während Druckgusswerkzeuge keine vollständige Edelstahlkorrosionsbeständigkeit erfordern, moderate Korrosionsbeständigkeit profitiert weiterhin vom täglichen Betrieb und der Wartung. Chrom in Warmarbeitsstählen hilft, Rost zwischen den Produktionsläufen, während der Lagerung oder bei Vorhandensein von Kühlwasser und feuchten Umgebungen zu verlangsamen.
Korrosion zeigt sich zunächst als Lochfraß oder Flecken auf Kavität Oberflächen, Schlitten und Kernen. Diese Defekte können auf gegossene Teile übertragen werden, was die Freigabe beeinträchtigt und die Reinigungszeit erhöht. Daher sind neben der Wahl des richtigen Werkzeugstahl auch ordnungsgemäße Reinigung, rostschützende Öle und kontrollierte Lagerung erforderlich, um die Oberflächenqualität zu erhalten und ungeplante Ausfallzeiten für Wartungsarbeiten zu reduzieren..
Dimensions- und Wärmebeständigkeit
Formstabilität ist entscheidend für das Einhalten enger Toleranzen in Druckgusswerkzeuge. Die für Werkzeuge verwendeten Stähle müssen ihre Form nach der Wärmebehandlung und während ihrer gesamten Lebensdauer beibehalten.
Schlüsselaspekte der Stabilität in Druckguss umfassen:
- Geringe Verformung während der Wärmebehandlung, sodass die Abmessungen Kavität innerhalb der Bearbeitungstoleranzen bleiben
- Gute Temperaturbeständigkeit, sodass Härte und Festigkeit bei den Betriebstemperaturen der Matrize stabil bleiben
- Beständigkeit gegen thermische Ermüdung, wodurch die Wärmeüberprüfung und die Oberflächenrisse über viele Gießzyklen begrenzt werden
Heißarbeits-Werkzeugstähle mit guter thermischer Stabilität verhindern ein Erweichen, Verziehen und übermäßiges Wachstum des Werkzeugs bei wiederholtem Erwärmen und Abkühlen. Diese Stabilität trägt dazu bei, Trennebenes fest zu halten, Schließflächen zu erhalten und die Ausrichtung von Kernen und Einsätzen zu bewahren, was direkt die gleichbleibende Gießgenauigkeit und längere Werkzeuglebensdauer unterstützt..
Wie die Leistung von Werkzeugstahl Druckgusswerkzeug & Produktion beeinflusst
Wenn die oben genannten technischen Details zu komplex erscheinen, finden Sie hier eine Grafik, die erklärt, wie diese Eigenschaften die Produktqualität und Effizienz verbessern:
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Eigentum
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Was Sie in der Produktion sehen
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Härte / Verschleiß
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Längere Werkzeuglebensdauer, stabilere Abmessungen, weniger Änderungen an kritischen Bereichen
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Zähigkeit
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Geringeres Risiko für gebrochene Kerne, abgesplitterte Kanten oder plötzliche Ausfälle von Würfeln
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Thermostabilität
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Konstante Bauteilabmessungen, enge Trennebenes und zuverlässige Absperrungen
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Korrosionsbeständigkeit
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Sauberere Kavitäten, weniger Oberflächendefekte, reduzierte Reinigungszeiten und Ausfallzeiten
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Thermische Ermüdung
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Glattere Oberflächen für längere Haltbarkeit, weniger Reparaturen und Schweißnähte an der Form
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Konsultieren Sie Ihr Druckgusswerkzeug-Lieferant
Dieser Blog sollte Ihnen eine kurze Einführung über Werkzeugstahl geben, aber es gibt viele weitere Variablen, die berücksichtigt werden müssen, und Sie sollten Ihren Druckguss Werkzeughersteller für weitere Details konsultieren. Es wird empfohlen, ein Angebot mit:
- Eine sofortige Anfrage zu bestimmten Materialien
- Eine Beschreibung oder ein Diagramm auf dem Produkt
- Und mehr, solange Sie dem Werkzeughersteller eine klare Richtung geben
Wenn Sie immer noch nicht sicher sind, wo Sie anfangen sollen, zögern Sie nicht zu senden Sie Ihr Angebot, und Experten bei Moldie helfen Ihnen gerne weiter.
Häufig gestellte Fragen
Was bestimmt die beste Art von Stanzform Werkzeugstahl für eine bestimmte Anwendung?
Die Betriebstemperatur spielt eine große Rolle. Heiße Arbeitsprozesse wie Druckguss benötigen Stahl, der bei hoher Hitze seine Festigkeit behält, während kalte Arbeitsaufgaben auf Verschleißfestigkeit abzielen..
Die Art der Belastung ist ebenfalls wichtig. Arbeiten mit hoher Belastung bevorzugen härtere Stähle, während lange Produktionsläufe Stahlsorten mit hoher Verschleißfestigkeit und stabiler Größenkontrolle bevorzugen..
Wie wirken sich die Eigenschaften von Werkzeugstahl auf seine Leistung als Werkzeugstahl aus??
Die Verschleißfestigkeit bestimmt, wie lange eine Matrize ihre Form behält. Hohe Verschleißfestigkeit reduziert das Abrunden der Kanten und Oberflächenschäden während wiederholter Zyklen..
Zähigkeit begrenzt Rissbildung und Absplitterungen. Hitzebeständigkeit hilft dem Stempel, seine Härte bei hohen Prozesstemperaturen zu behalten.
Wie beeinflusst Härte die Lebensdauer von Druckgusswerkzeug?
Bei Druckguss verbessert eine höhere Härte im Allgemeinen die Beständigkeit gegen Erosion und Verschleiß in Bereichen mit starkem Durchfluss in der Form, was die Werkzeuglebensdauer verlängert. Wenn die Härte jedoch zu hoch gesteigert wird, sinkt die Zähigkeit und dünne oder stark beanspruchte Bereiche neigen eher zum Brechen. Ein ausgewogener Härtebereich, der zusammen mit Ihrem Druckgusswerkzeug-Lieferant gewählt wird, hilft, eine lange Lebensdauer ohne spröde Brüche zu erreichen..
Welches Werkzeugstahl wird am häufigsten für Aluminium und Zink Druckgusswerkzeuge verwendet?
H13 und seine Äquivalente (wie 1.2344 oder SKD61) sind die häufigsten Wahlmöglichkeiten für Aluminium- und Zink-Druckgusswerkzeuge, da sie Warmfestigkeit, Zähigkeit und gute Bearbeitbarkeit kombinieren. Für besonders anspruchsvolle Anwendungen können Premium-H13-Varianten oder andere verbesserte Warmarbeitsstähle verwendet werden, um Hitzerisse, Erosion und Rissbildung besser zu widerstehen..
