A szerszámgyártó iparban az anyagválasztás közvetlenül meghatározza a forma élettartamát, pontosságát és gyártási hatékonyságát. Különböző munkakörülmények között (pl. fröccsöntés, sajtolás, kovácsolás) a formákkal szemben támasztott követelmények – például a hőállóság, a kopásállóság és a fáradtságállóság – jelentősen eltérnek. Négy alapvető típusapenész anyagokcélzott jellemzőkkel vannak kialakítva. Pontos megoldásokat kínálnak a szerszámgyártáshoz olyan területeken, mint a háztartási gépek, az autóipar és a gépek. És segítenek a vállalkozásoknak csökkenteni a csereköltségeket és javítani a termékminőség stabilitását.
A műanyag öntőforma anyagokat kifejezetten a fröccsöntési folyamathoz tervezték, és ellenállniuk kell a műanyag olvadék korrozív hatásainak, és meg kell felelniük a nagyfrekvenciás fröccsöntés követelményeinek.
Főbb tulajdonságok: Kiváló polírozhatóság (sima felületet biztosít a műanyag alkatrészek számára), korrózióállóság (ellenálló a korrozív műanyagokkal, például PVC-vel szemben) és jó megmunkálhatóság.
Tipikus anyagok: P20, 718H. Ezek alkalmasak olyan öntőformákhoz, amelyek műanyag alkatrészeket, például háztartási készülékházakat, autóbelső alkatrészeket és napi szükségleteket gyártanak. Például az átlátszó műanyag poharak készítéséhez használt formákhoz erősen polírozható anyagokra van szükség. Ez elkerüli a karcolásokat a műanyag felületen, és biztosítja a termék megjelenési minőségét. Ugyanakkor a korrózióállóság meghosszabbítja a forma élettartamát. Csökkenti a gyakori karbantartás miatti állásidőt is.
A hidegen megmunkált sajtolószerszámokat szobahőmérsékletű fémfeldolgozásra tervezték, és nagyfokú ütésnek és súrlódásnak kell ellenállniuk.
Alaptulajdonságok: Nagy keménység, nagy kopásállóság és ütésállóság. Ellenállnak az olyan eljárásoknak, mint a sajtolás, nyírás és hideg extrudálás.
Tipikus anyagok: Cr12MoV és DC53. Alkalmas autóipari fémlemez sajtoló szerszámokhoz, vasalatnyíró szerszámokhoz és rögzítőelemek hidegfejű szerszámokhoz. Például az autóajtó-lemezek sajtolóformáihoz nagy kopásálló anyagokra van szükség. Ezek az anyagok ellenállnak a fémlemezek ismételt súrlódásának. Ez megakadályozza a préselt részek méretbeli eltéréseit (amit a formaél túlzott kopása okoz), és biztosítja a pontosságot a tömeggyártásban.
Forró munkapenész anyagokalkalmasak magas hőmérsékletű fémfeldolgozásra, és ellenállniuk kell a magas hőmérsékletű oxidációnak és a váltakozó hősokknak.
Alaptulajdonságok: Magas hőmérséklet-állóság (800-1200°C-ot is kibír), hőfáradásállóság (megakadályozza a hőciklus miatti repedést) és jó hővezető képesség.
Tipikus anyagok: H13 és 5CrNiMo. Alkalmasak alumíniumötvözet fröccsöntő formákhoz, kovácsolt formákhoz és forró extrudáló formákhoz. Például az autómotorok alumíniumötvözet hengerblokkjaihoz készült présöntőformákhoz magas hőmérsékletnek ellenálló anyagokra van szükség. Ezek az anyagok ellenállnak a magas hőmérsékletű alumínium folyadék dörzsölésének. A hőfáradás ellenállása csökkenti az ismétlődő hőciklusok által okozott repedéseket a penészben. Ez meghosszabbítja a forma élettartamát.
A speciális formaanyagok megoldják a „szokatlan munkakörülményeket” és kitöltik a hagyományos anyagok alkalmazási hiányosságait:
Alaptípusok:
Kerámia formaanyagok (magas hőmérsékletnek ellenálló, kopásálló, precíziós kerámia alkatrész-öntéshez alkalmas);
Kompozit formaanyagok (könnyű, nagy szilárdságú, könnyű repülőgép-alkatrészek formájához alkalmas);
Porkohászati öntőforma anyagok (nagy sűrűségű, precíziós porkohászati alkatrészek öntőformáihoz alkalmas);
Példa: A repülőgépiparban a titánötvözet alkatrészek forróalakító formáihoz magas hőmérsékletnek ellenálló kompozit anyagokra van szükség.
Ezek az anyagok biztosítják a szilárdságot, miközben csökkentik a szerszám súlyát, javítják a működési rugalmasságot, és megfelelnek a csúcsminőségű formák gyártásának speciális követelményeinek.
| Forma anyag típusa | Alapvető jellemzők | Megfelelő munkakörülmények/eljárások | Tipikus alkalmazási esetek |
|---|---|---|---|
| Műanyag öntőforma anyagok | Kiváló polírozhatóság, korrózióállóság, jó megmunkálhatóság | Műanyag fröccsöntés | Formák háztartási gépek házához, autó belső alkatrészekhez |
| Hidegmunka penészanyagok | Nagy keménység, nagy kopásállóság, ütésállóság | Fém hideg sajtolás, nyírás, hideg extrudálás | Formák autóipari fémlemezekhez, vasalatnyíráshoz |
| Hot Work penészanyagok | Magas hőmérsékleti ellenállás, hőfáradásállóság, jó hővezető képesség | Fém présöntés, kovácsolás, meleg extrudálás | Formák alumínium ötvözet hengerblokkhoz, kovácsolt alkatrészekhez |
| Speciális penészanyagok | Magas hőmérsékletnek ellenálló/könnyű/nagy sűrűségű | Precíziós kerámia fröccsöntés, repülőgép-alkatrész gyártás | Formák precíziós kerámiákhoz, titánötvözet alkatrészekhez |
Jelenlegpenész anyagokA „nagy teljesítményű fejlesztés” irányába fejlődnek: az ötvözet-összetételek optimalizálása az anyagok kopásállóságának és fáradtságállóságának javítása érdekében, valamint nanobevonat-technológiák fejlesztése a szerszámok élettartamának további meghosszabbítása érdekében – mindez azért, hogy megfeleljen a csúcskategóriás gyártási területek, például az új energetikai járművek és a repülőgépgyártás precíziós szerszámigényének. A formagyártás "alapjaként" ez a négy anyagtípus precíz támogatást nyújt a különböző munkakörülményekhez, segítve a vállalkozásokat a hatékony és jó minőségű formagyártás elérésében.
