Haben Sie sich schon einmal gefragt, was die komplizierten Formen, die für Alltagsgegenstände verwendet werden, so präzise und haltbar macht? Dieser Artikel befasst sich mit den 24 in der Formenherstellung am häufigsten verwendeten Metallwerkstoffen. Von Kohlenstoffstählen bis zu rostfreien Stählen erfahren Sie mehr über die einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen der einzelnen Materialien. Machen Sie sich bereit, die Geheimnisse hinter den Metallen zu lüften, die unsere Welt formen!
Es gibt über 100 Arten von Materialien, die für die Formverarbeitung verwendet werden können, darunter Metalle, Kunststoffe, anorganische Nichtmetalle und Wachs.
Weiterführende Lektüre: Art des Metalls
Jedes Material hat jedoch seinen eigenen spezifischen Zweck und seine eigenen Anforderungen, die auf dem tatsächlichen Bedarf basieren.
Heute wollen wir uns mit den 24 am häufigsten verwendeten Metallwerkstoffen in der Formenbauindustrie befassen.
Wesentliche Merkmale:
AISI 1045 (entspricht #45 in einigen Normen) ist ein vielseitiger Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der in der Fertigungsindustrie weit verbreitet ist. Diese Sorte bietet ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, wenn sie richtig wärmebehandelt wird. Sein Kohlenstoffgehalt (in der Regel 0,42-0,50%) ermöglicht eine erhebliche Härtung durch Vergüten, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften führt.
Aufgrund seines mittleren Kohlenstoffgehalts weist der Stahl #45 jedoch eine mäßige Härtbarkeit auf, was zu Problemen bei der Erzielung einer gleichmäßigen Härte in größeren Querschnitten oder bei der Verwendung weniger strenger Abschreckmittel führen kann. Um potenzielle Rissprobleme bei der Wasserabschreckung zu verringern, insbesondere bei Bauteilen mit komplexen Geometrien oder unterschiedlichen Dicken, werden häufig Ölabschreckung oder Polymerabschreckmittel bevorzugt.
Für optimale Ergebnisse:
Anwendungen:
45-Stahl wird in großem Umfang für die Herstellung wichtiger tragender und beweglicher Teile verwendet, die eine hohe Festigkeit und eine gute Verschleißfestigkeit erfordern. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
Beim Schweißen von #45-Stahl sind angemessene Vorsichtsmaßnahmen unerlässlich:
Durch die Einhaltung dieser Richtlinien können die Hersteller die Möglichkeiten des Stahls #45 voll ausschöpfen und gleichzeitig potenzielle Probleme bei der Herstellung abmildern.
Wesentliche Merkmale:
Q235A, auch bekannt als A3-Stahl, ist ein kohlenstoffarmer Baustahl, der ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Eigenschaften und Kosteneffizienz bietet. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch hohe Plastizität und Zähigkeit, hervorragende Schweißbarkeit, ausgezeichnete Kaltumformbarkeit, mäßige Festigkeit (mit einer Streckgrenze von ca. 235 MPa) und gute Kaltbiegeeigenschaften aus. Sein Kohlenstoffgehalt liegt in der Regel zwischen 0,14% und 0,22%, was zu seiner Vielseitigkeit in verschiedenen Herstellungsverfahren beiträgt.
Anwendungen:
Q235A wird häufig für Bauteile und Schweißkonstruktionen mit allgemeinen Tragfähigkeitsanforderungen verwendet. Aufgrund seiner Eigenschaftskombination ist er für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, darunter:
Die gute Formbarkeit des Werkstoffs ermöglicht effiziente Herstellungsverfahren wie Biegen, Stanzen und Schweißen und macht ihn zu einer beliebten Wahl sowohl für groß angelegte strukturelle Anwendungen als auch für kleinere, komplizierte Komponenten. Seine mäßige Festigkeit und hohe Duktilität bieten einen guten Sicherheitsfaktor bei Konstruktionen, bei denen ein plötzliches Versagen vermieden werden muss.
Bei der Auswahl von Q235A für bestimmte Anwendungen sollten Ingenieure Faktoren wie Belastungsanforderungen, Umgebungsbedingungen und mögliche Ermüdungs- oder Stoßbelastungen berücksichtigen. Während Q235A eine ausgezeichnete Allzweckleistung bietet, können für anspruchsvollere Anwendungen höherfeste Stähle erforderlich sein.
Wesentliche Merkmale:
40Cr zeichnet sich durch eine hervorragende Ausgewogenheit der mechanischen Eigenschaften aus, einschließlich einer bemerkenswerten Kerbschlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen und einer geringeren Kerbempfindlichkeit nach einer Vergütungsbehandlung. Seine überragende Härtbarkeit ermöglicht eine hohe Ermüdungsfestigkeit bei Ölkühlung, obwohl komplexe Geometrien bei Wasserkühlung anfällig für Risse sein können.
Der Werkstoff weist eine mäßige Kaltbiegeplastizität und eine gute Bearbeitbarkeit im vergüteten oder angelassenen Zustand auf. Seine schlechte Schweißbarkeit erfordert jedoch ein Vorwärmen auf 100-150°C, um das Risiko der Rissbildung beim Schweißen zu verringern. 40Cr wird in der Regel im vergüteten Zustand verwendet, wobei zusätzliche Oberflächenbehandlungen wie Karbonitrieren und Hochfrequenz-Oberflächenabschrecken für verbesserte Leistungsmerkmale möglich sind.
Anwendungen:
Die Fähigkeit dieser vielseitigen Legierung, verschiedene Wärmebehandlungen und Oberflächenmodifikationen zu durchlaufen, macht sie zu einer idealen Wahl für eine Vielzahl von technischen Anwendungen, insbesondere wenn eine Kombination aus Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit erforderlich ist.
Anwendungen:
HT150, eine Graugusssorte, findet aufgrund seiner hervorragenden Gießbarkeit, Bearbeitbarkeit und schwingungsdämpfenden Eigenschaften breite Anwendung in der Industrie und im Automobilbau. Dieses vielseitige Material wird üblicherweise für die Herstellung von:
Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs macht ihn geeignet für Bauteile, die Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, während seine selbstschmierenden Eigenschaften durch Graphitflocken seine Leistung bei Anwendungen mit gleitenden Oberflächen verbessern. Bei der Konstruktion mit HT150 müssen Ingenieure die relativ niedrige Zugfestigkeit im Vergleich zu Stahl berücksichtigen, können aber die Vorteile der Kosteneffizienz und der hervorragenden Gießbarkeit für große, komplexe Teile nutzen.
Wesentliche Merkmale:
Diese Stahlsorte mit mittlerem Kohlenstoffgehalt weist eine ausgewogene Kombination aus Festigkeit und Duktilität auf, die sie vielseitig für verschiedene Fertigungsverfahren einsetzbar macht. Zu seinen bemerkenswerten Eigenschaften gehören:
Anwendungen:
Dieses Material wird häufig für die Herstellung kritischer Komponenten verwendet, die eine Kombination aus Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern:
Die Fähigkeit des Werkstoffs, hohen zyklischen Belastungen standzuhalten, in Verbindung mit seiner guten Bearbeitbarkeit und seinem guten Wärmebehandlungsverhalten, macht ihn zu einer ausgezeichneten Wahl für Bauteile, die unter anspruchsvollen Bedingungen zuverlässig funktionieren müssen. Seine weite Verbreitung und die bewährten Verarbeitungstechniken tragen zu seiner Beliebtheit bei der Herstellung verschiedener Standardteile und Verbindungselemente in zahlreichen Branchen bei.
Anwendungen:
65Mn wird in großem Umfang für die Herstellung verschiedener Federkomponenten verwendet, wobei seine hervorragende Elastizität und Ermüdungsbeständigkeit zum Tragen kommen. Dieser kohlenstoffreiche Manganstahl eignet sich besonders gut für kleine bis mittelgroße Federanwendungen in verschiedenen Branchen.
Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
Die Kombination aus Festigkeit, Duktilität und Verschleißfestigkeit von 65Mn macht es zu einer idealen Wahl für Anwendungen, die eine hohe zyklische Belastung und eine gleichbleibende Leistung über längere Zeiträume erfordern. Konstrukteure sollten jedoch seine mäßige Korrosionsbeständigkeit und das Potenzial für Wasserstoffversprödung in bestimmten Umgebungen berücksichtigen.
Merkmale:
0Cr18Ni9, auch bekannt als rostfreier Stahl 18/8, ist ein vielseitiger austenitischer Chrom-Nickel-Stahl. Seine chemische Zusammensetzung umfasst in der Regel 18% Chrom und 8-10% Nickel, die für eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Formbarkeit und mechanische Eigenschaften sorgen. Diese Sorte bietet:
Anwendungen:
Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaftskombination wird 0Cr18Ni9 in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt:
Seine Vielseitigkeit in Verbindung mit seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit macht 0Cr18Ni9 zur ersten Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen, die ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung, Haltbarkeit und Kosteneffizienz erfordern.
Merkmale:
Cr12-Stahl ist ein ledeburitischer Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt, der häufig für die Kaltumformung verwendet wird. Seine chemische Zusammensetzung umfasst in der Regel 1,9-2,2% C und 11-13% Cr, was zu einer ausgezeichneten Härtbarkeit und einer hervorragenden Verschleißfestigkeit führt. Der hohe Chromgehalt bildet komplexe Karbide, die die Beständigkeit des Stahls gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß erhöhen. Cr12 weist eine gute Dimensionsstabilität während der Wärmebehandlung auf und behält seine Form und Größe bei minimaler Verformung bei.
Anwendungen:
Trotz seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit führt der hohe Kohlenstoffgehalt von Cr12-Stahl (ca. 2%) zu einer relativ geringen Kerbschlagzähigkeit und einer erhöhten Sprödbruchanfälligkeit. Die Bildung großer, ungleichmäßig verteilter eutektischer Karbide kann seine Zähigkeit weiter beeinträchtigen. Diese Einschränkungen werden jedoch häufig durch seine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit bei vielen Kaltumformungsanwendungen aufgewogen.
Cr12-Stahl findet breite Verwendung bei der Herstellung von:
Um die Leistung zu optimieren, wird Cr12-Stahl in der Regel einer sorgfältig kontrollierten Wärmebehandlung unterzogen, einschließlich Austenitisierung bei 920-980 °C, Ölabschreckung und Anlassen bei 180-220 °C, um eine Härte von 58-62 HRC zu erreichen. Für Anwendungen, die eine verbesserte Zähigkeit erfordern, können fortschrittliche Wärmebehandlungsverfahren wie Tieftemperaturbehandlung oder mehrere Anlaßzyklen eingesetzt werden.
Bei der Auswahl von Cr12-Stahl für bestimmte Anwendungen müssen die Ingenieure das Gleichgewicht zwischen den Anforderungen an Verschleißfestigkeit und Zähigkeit sorgfältig abwägen und häufig Oberflächenbehandlungen oder alternative Werkzeugstahlsorten für Komponenten mit hoher Schlagbelastung in Betracht ziehen.
Merkmale:
DC53 ist ein Hochleistungs-Kaltarbeitsstahl, der von Daido Steel, einem renommierten Spezialstahlhersteller in Japan, entwickelt wurde. Dieser fortschrittliche Werkstoff zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, überlegener Zähigkeit und hervorragender Dimensionsstabilität aus. Nach einem speziellen Hochtemperatur-Anlassverfahren erreicht DC53 bemerkenswerte Eigenschaften:
Die einzigartige Legierungszusammensetzung von DC53, die einen optimierten Anteil an Chrom, Molybdän und Vanadium enthält, trägt zu seiner hervorragenden Leistung bei anspruchsvollen Kaltarbeitsanwendungen bei.
Anwendungen:
DC53 hat sich in der Präzisionskaltbearbeitung durchgesetzt, wo Werkzeugstandzeit und Maßgenauigkeit entscheidend sind. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
Aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften eignet sich DC53 besonders für die Großserienfertigung, bei der die Langlebigkeit der Werkzeuge und die gleichbleibende Qualität der Teile für die betriebliche Effizienz und die Kosteneffizienz entscheidend sind.
Dccr12mov ist ein fortschrittlicher verschleißfester Chromstahl, der im Vergleich zu herkömmlichem Cr12-Stahl überlegene Leistungsmerkmale aufweist. Diese inländische Variante zeichnet sich durch einen geringeren Kohlenstoffgehalt und eine verbesserte Karbidgleichmäßigkeit aus, die durch den strategischen Zusatz von Molybdän (Mo) und Vanadium (V) erreicht wird. Mo reduziert effektiv die Karbidseigerung und verbessert die Härtbarkeit, während V die Kornstruktur verfeinert und die Zähigkeit deutlich erhöht.
Diese Stahlsorte weist eine außergewöhnliche Härtbarkeit auf, die ein vollständiges Abschrecken von Profilen mit einer Dicke von bis zu 400 mm ermöglicht. Sie behält ihre ausgezeichnete Härte und Verschleißfestigkeit bei erhöhten Temperaturen von 300 bis 400°C bei und übertrifft damit viele herkömmliche Werkzeugstähle. Die im Vergleich zu Cr12-Stahl verbesserte Zähigkeit in Verbindung mit der minimalen Volumenänderung während der Wärmebehandlung gewährleistet Maßhaltigkeit bei komplexen Werkzeuganwendungen.
Die wichtigsten Eigenschaften von Dccr12mov sind:
Diese Eigenschaften machen Dccr12mov zu einem idealen Material für die Herstellung einer breiten Palette von Hochleistungswerkzeugen, darunter:
Die Vielseitigkeit und Langlebigkeit des Dccr12mov machen ihn zu einer bevorzugten Wahl für Anwendungen, die eine verlängerte Werkzeuglebensdauer, enge Toleranzen und Beständigkeit gegen anspruchsvolle Betriebsbedingungen in modernen Fertigungsumgebungen erfordern.
SKD11, in der AISI-Norm auch als D2 bezeichnet, ist ein Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt, der für seine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und Maßhaltigkeit bekannt ist. Die in Japan entwickelte Hitachi-Variante des SKD11 stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Stahlproduktionstechnologie dar. Diese verbesserte Version zeichnet sich durch ein verfeinertes Mikrogefüge aus:
Diese metallurgischen Verbesserungen führen zu einer besseren Ausgewogenheit der mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichem Cr12MoV (D2)-Stahl:
Folglich weisen Matrizen und Werkzeuge aus SKD11 Hitachi-Stahl eine längere Lebensdauer auf, insbesondere bei Anwendungen:
Die überragende Leistung des Hitachi-Stahls SKD11 führt zu geringeren Ausfallzeiten, niedrigeren Werkzeugkosten und verbesserter Teilequalität bei der Metallumformung und beim Schneiden.
D2-Stahl, der ursprünglich in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde, ist ein hochwertiger lufthärtender Werkzeugstahl, der für seine außergewöhnlichen Eigenschaften bekannt ist. Dieser hochlegierte Stahl zeichnet sich durch seinen hohen Kohlenstoff- (typischerweise 1,4-1,6%) und hohen Chromgehalt (11-13%) aus, was zu seiner hervorragenden Leistung bei Kaltumformungsanwendungen beiträgt.
Zu den wichtigsten Eigenschaften von D2-Stahl gehören:
Überlegungen zur Wärmebehandlung:
D2-Stahl eignet sich hervorragend für die Herstellung von:
Obwohl D2 zahlreiche Vorteile bietet, sollten sich die Anwender der relativ hohen Kosten und der Notwendigkeit einer angemessenen Wärmebehandlung bewusst sein, um optimale Eigenschaften zu erzielen. Darüber hinaus ist seine Bearbeitbarkeit im geglühten Zustand schwierig und erfordert häufig Schleifvorgänge für die endgültige Formgebung.
SKD11, auch bekannt als SLD, ist ein Hochleistungswerkzeugstahl, der von Hitachi Metals in Japan entwickelt und hergestellt wird. Diese fortschrittliche Stahlsorte zeichnet sich durch ihre außergewöhnliche Kombination aus Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Maßhaltigkeit aus.
Die einzigartige Zusammensetzung von SKD11 zeichnet sich durch erhöhte Mengen an Molybdän (Mo) und Vanadium (V) aus, die das Mikrogefüge des Stahls deutlich verbessern. Diese Legierungselemente fördern ein verfeinertes Korngefüge und verbessern die Karbidmorphologie, was zu besseren mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugstählen wie SKD1 und D2 führt.
Zu den wichtigsten Vorteilen von SKD11 gehören:
SKD11 wird häufig in anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von:
Die überragenden Eigenschaften von SKD11 machen es zur idealen Wahl für Anwendungen, die eine verlängerte Werkzeuglebensdauer, enge Toleranzen und Beständigkeit gegen schwierige Arbeitsbedingungen erfordern.
DC53 ist ein erstklassiger Kaltarbeitsstahl, der von Daido Steel in Japan entwickelt wurde und speziell für Hochleistungswerkzeuge geeignet ist.
Diese fortschrittliche Legierung weist im Vergleich zu herkömmlichem SKD11 (AISI D2)-Stahl nach der Wärmebehandlung hervorragende Härteeigenschaften auf. Durch optimierte Hochtemperatur-Anlassverfahren kann DC53 einen beeindruckenden Härtebereich von 62-63 HRC erreichen und übertrifft damit die typischen Härtewerte von SKD11.
Die einzigartige Zusammensetzung und Wärmebehandlung von DC53 führen zu einer bemerkenswerten Kombination aus Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Insbesondere ist seine Schlagzähigkeit etwa doppelt so hoch wie die von SKD11, was seine Widerstandsfähigkeit gegen Sprödbruch unter hohen Belastungen deutlich erhöht.
Die außergewöhnliche Zähigkeit von DC53 führt zu einer überragenden Rissfestigkeit und Dimensionsstabilität bei der Herstellung und dem Betrieb von Kaltarbeitswerkzeugen. Diese Eigenschaft verlängert die Lebensdauer von Matrizen und Werkzeugen erheblich und reduziert Ausfallzeiten und Ersatzkosten bei industriellen Anwendungen.
Ein entscheidender Vorteil von DC53 ist sein geringes Eigenspannungsprofil, das nach dem Hochtemperaturanlassen noch weiter minimiert wird. Diese Eigenschaft trägt zu einer verbesserten Dimensionsstabilität und einem geringeren Risiko von Verzug während der Bearbeitung und im Einsatz bei.
DC53 weist im Vergleich zu SKD11 bessere Bearbeitungs- und Erodiereigenschaften auf. Die geringere Neigung zur Rissbildung und Verformung während des Drahterodierens ermöglicht eine präzisere und effizientere Herstellung komplexer Formen.
Zu den üblichen Anwendungen für DC53 gehören hochpräzise Stanzwerkzeuge, Kaltschmiedegesenke und Tiefziehwerkzeuge, insbesondere in Branchen, die enge Toleranzen und eine lange Lebensdauer der Werkzeuge erfordern. Aufgrund seiner ausgewogenen Eigenschaften eignet es sich besonders für Werkzeuge mit großem Querschnitt und für solche, die einer hohen Stoßbelastung ausgesetzt sind.
SKH-9, entwickelt und hergestellt von Hitachi Metals in Japan, ist ein Hochleistungsschnellstahl (HSS), der für seine außergewöhnliche Kombination von Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Festigkeit bekannt ist. Dieser vielseitige Werkzeugstahl wird häufig bei der Herstellung kritischer Industriekomponenten eingesetzt, insbesondere bei solchen, die hohen Belastungen und Verschleißbedingungen ausgesetzt sind.
Zu den wichtigsten Anwendungen für SKH-9 gehören:
Die hervorragenden Eigenschaften von SKH-9 sind auf seine sorgfältig ausgewogene chemische Zusammensetzung und den optimierten Wärmebehandlungsprozess zurückzuführen. Zu den typischen Legierungselementen gehören Wolfram, Molybdän, Vanadium und Kobalt, die zur Bildung von harten Karbiden und einer stabilen martensitischen Matrix beitragen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Schnellarbeitsstählen bietet SKH-9:
Diese Eigenschaften machen SKH-9 zur idealen Wahl für Anwendungen, die eine lange Standzeit, konstante Leistung und die Fähigkeit zur Bearbeitung schwieriger Materialien erfordern. Auch wenn die Anschaffungskosten im Vergleich zu einigen Standard-HSS-Sorten höher sind, führen die längere Lebensdauer und die verbesserte Produktivität häufig zu niedrigeren Gesamtkosten pro produziertem Teil.
ASP 23 ist ein hochwertiger pulvermetallurgischer Schnellarbeitsstahl, der in Schweden entwickelt und hergestellt wird. Dieser fortschrittliche Werkstoff ist für sein außergewöhnliches Gefüge bekannt, das sich durch eine gleichmäßige und feine Karbidverteilung auszeichnet. Diese einzigartige Struktur ist das Ergebnis des pulvermetallurgischen Verfahrens, bei dem geschmolzener Stahl in feine Pulverpartikel zerstäubt und dann unter hohem Druck und hoher Temperatur verfestigt wird.
Zu den wichtigsten Eigenschaften von ASP 23 gehören:
ASP 23 findet breite Anwendung in Hochleistungsschneidwerkzeugen, insbesondere in solchen, die eine längere Lebensdauer unter anspruchsvollen Bedingungen erfordern. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
Die Kombination aus Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und thermischer Stabilität macht ASP 23 zu einer idealen Wahl für Werkzeuge, die sowohl im intermittierenden als auch im kontinuierlichen Schnitt eingesetzt werden, insbesondere bei der Bearbeitung von abrasiven oder schwer zu bearbeitenden Materialien.
P20 ist ein vielseitiger vorgehärteter Formenstahl, der in der Kunststoff-Spritzgießindustrie für allgemeine Anwendungen eingesetzt wird. Diese Stahlsorte bietet ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Bearbeitbarkeit, Polierbarkeit und Verschleißfestigkeit. Er lässt sich sowohl mit konventionellen Bearbeitungsmethoden als auch mit der Funkenerosion (EDM) problemlos bearbeiten. Im vorgehärteten Zustand weist P20 in der Regel einen Härtebereich von 30-34 HRC (ca. 285-320 HB) auf, so dass bei den meisten Anwendungen keine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich ist.
Wenn eine höhere Härte erforderlich ist, kann P20 weiter wärmebehandelt werden. Nach ordnungsgemäßem Vergüten kann er Härtegrade von bis zu 50-54 HRC erreichen, was seine Verschleißfestigkeit und Tragfähigkeit erhöht. Diese Stahlsorte zeichnet sich durch eine gleichmäßige Härte über den gesamten Querschnitt, eine gute Maßhaltigkeit und eine hervorragende Schweißbarkeit aus. Diese Eigenschaften machen P20 zu einer idealen Wahl für große Formen, Prototypenwerkzeuge und Kunststoffspritzgussformen für kleine bis mittlere Produktionsmengen.
P20-Stahl wird nicht nur für Kunststoffformen verwendet, sondern auch für Druckgussformen, Extrusionsformen und verschiedene industrielle Werkzeugkomponenten, bei denen eine Kombination aus Zähigkeit und Verschleißfestigkeit entscheidend ist. Seine ausgewogene Zusammensetzung, die in der Regel Chrom, Molybdän und Mangan enthält, trägt zu seiner hervorragenden Leistung in anspruchsvollen Formgebungsumgebungen bei.
AISI P20 modifiziert (DIN 1.2738), ein in Schweden hergestellter hochwertiger Formenstahl, wurde speziell für große und kleine Kunststoffformen mit anspruchsvollen Spezifikationen entwickelt. Dieses vielseitige Material bietet eine außergewöhnliche Bearbeitbarkeit durch Funkenerosion (EDM). Er wird im vorgehärteten Zustand geliefert und weist einen Härtebereich von 290 bis 330 HB (Brinell) auf. Wenn eine zusätzliche Verschleißfestigkeit erforderlich ist, kann es durchgehärtet werden, um 52 HRC (Rockwell C) zu erreichen.
Die wichtigsten Merkmale dieses Formstahls sind:
Diese Eigenschaften machen 718 zur idealen Wahl für komplexe, hochleistungsfähige Spritzguss-, Druckguss- und Blasformen in der Kunststoffindustrie, insbesondere für Anwendungen in der Automobilindustrie, der Unterhaltungselektronik und der Medizintechnik.
Daido Steel Co., Ltd. in Japan stellt Nak80 her, einen vorgehärteten Formenstahl, der für seine außergewöhnlichen Eigenschaften bei hochpräzisen Kunststoffformanwendungen bekannt ist. Dieser erstklassige Stahl weist eine Lieferhärte von 37-40 HRC (etwa 370-400 HB) auf und kann weiter wärmebehandelt werden, um eine Härte von bis zu 52 HRC zu erreichen.
Nak80 wurde speziell entwickelt, um die anspruchsvollen Anforderungen von hochglänzenden und hochpräzisen Kunststoffformen zu erfüllen. Zu seinen wichtigsten Merkmalen gehören:
Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich Nak80 besonders gut für Formen zur Herstellung hochwertiger Kunststoffteile für Branchen wie die Automobilindustrie (z. B. Scheinwerfergläser), die Unterhaltungselektronik (z. B. Smartphone-Gehäuse) und die Medizintechnik (z. B. Präzisionsteile).
Bei der Arbeit mit Nak80 sollten Formenbauer die spezifischen Empfehlungen für die Wärmebehandlung und die optimalen Bearbeitungsparameter berücksichtigen, um die hervorragenden Eigenschaften des Materials voll auszuschöpfen und die besten Ergebnisse bei hochpräzisen Kunststoffformanwendungen zu erzielen.
S136, auch bekannt als AISI 420 oder DIN 1.2083, ist ein erstklassiger rostfreier Formenstahl, der in Schweden hergestellt wird. Dieser Werkstoff bietet eine außergewöhnliche Kombination von Eigenschaften, die ihn ideal für Hochleistungs-Kunststoffformen machen:
Typische Anwendungen sind Formen für korrosive Kunststoffe, medizinische Komponenten, optische Linsen und Teile, die eine hohe Oberflächenqualität oder die Einhaltung von Lebensmittelstandards erfordern. Aufgrund seiner Vielseitigkeit eignet sich das Material sowohl für Spritzguss- als auch für Blasformverfahren.
Der Werkzeugstahl H13 wird häufig für Hochtemperatur- und Hochbelastungsanwendungen eingesetzt, insbesondere beim Druckguss und verwandten Verfahren. Seine einzigartige Kombination von Eigenschaften macht ihn ideal für:
Zu den wichtigsten Merkmalen, die H13 für diese Anwendungen geeignet machen, gehören:
Die typische Wärmebehandlung für H13 in Druckgussanwendungen umfasst das Austenitisieren bei 1000-1040°C (1830-1900°F), gefolgt von Luft- oder Ölabschrecken und Anlassen bei 550-650°C (1020-1200°F), um eine Arbeitshärte von 44-52 HRC zu erreichen.
Für eine optimale Leistung werden H13-Werkzeuge häufig Oberflächenbehandlungen wie Nitrierung oder PVD-Beschichtung unterzogen, um die Verschleißfestigkeit weiter zu erhöhen und die Lebensdauer der Werkzeuge zu verlängern.
SKD61, ein hochwertiger Warmarbeitsstahl von Hitachi Metals in Japan, wird mit Hilfe der fortschrittlichen ESR-Technologie (Elektroschlacke-Umschmelzen) hergestellt. Dieses hochentwickelte Verfahren verbessert das Gefüge des Stahls erheblich, was im Vergleich zu herkömmlichem H13-Stahl zu überlegenen Leistungsmerkmalen führt. Das ESR-Verfahren gewährleistet außergewöhnliche Sauberkeit, Homogenität und isotrope Eigenschaften im gesamten Material.
Zu den wichtigsten Vorteilen von SKD61 gehören:
Aufgrund dieser Eigenschaften ist SKD61 besonders gut geeignet für:
Bei ordnungsgemäßer Wärmebehandlung und Oberflächenbearbeitung (z. B. mit PVD-Beschichtungen) kann SKD61 die Ausfallzeiten erheblich reduzieren, die Produktivität erhöhen und die Qualität der Teile in hochvolumigen Fertigungsprozessen verbessern.
Der in Schweden hergestellte Werkzeugstahl 8407 ist ein Premium-Werkstoff, der speziell für Hochleistungs-Druckgussanwendungen entwickelt wurde und sich besonders für Heißprägestempel und Aluminium-Strangpresswerkzeuge eignet. Diese Stahlsorte bietet eine außergewöhnliche Kombination von Eigenschaften, die sie ideal für diese anspruchsvollen Verfahren macht:
Typische Anwendungen für den Werkzeugstahl 8407 im Druckguss sind komplexe Automobilkomponenten, Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt und hochpräzise Extrusionsprofile. Bei ordnungsgemäßer Wärmebehandlung und Wartung können Formen aus diesem Material die Produktivität, die Teilequalität und die Gesamtwirtschaftlichkeit des Prozesses in modernen Druckgussverfahren erheblich verbessern.
FDAC-Stahl (Fine Die Air Cooling) ist ein spezieller vorgehärteter Formenstahl mit Schwefelzusatz zur Verbesserung seiner Bearbeitbarkeit. Dieser Werkstoff weist eine Vorhärtungshärte von 38-42 HRC auf, die eine direkte Bearbeitung ohne zusätzliche Wärmebehandlungsverfahren wie Abschrecken und Anlassen ermöglicht. Der Schwefelzusatz fördert die Bildung von Mangansulfid (MnS)-Einschlüssen, die bei der Bearbeitung als innere Spanbrecher wirken und so die Spanbildung und -abfuhr verbessern.
Dieser Hochleistungsstahl eignet sich besonders gut für Anwendungen, die eine schnelle und kostengünstige Produktion erfordern. Er wird häufig für Kleinserienformen, geometrisch einfache Formen und verschiedene Harzprodukte verwendet. Darüber hinaus ist FDAC eine ausgezeichnete Wahl für Schiebekomponenten und Formteile, die schnelle Durchlaufzeiten erfordern. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
Die Kombination aus moderater Härte und verbesserter Bearbeitbarkeit macht FDAC zu einem idealen Werkstoff für hochwertige Oberflächen und enge Toleranzen im Formenbau, während gleichzeitig der Werkzeugverschleiß und die Bearbeitungszeiten reduziert werden. Diese einzigartige Ausgewogenheit der Eigenschaften trägt zur allgemeinen Kostensenkung und Produktivitätssteigerung im Formenbau bei.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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