В отрасли производства пресс-форм выбор материала напрямую определяет срок службы, точность и эффективность производства пресс-формы. При различных условиях работы (например, литье под давлением, штамповке, ковке) требования к формам, такие как термостойкость, износостойкость и усталостная прочность, существенно различаются. Четыре основных типапресс-формыразработаны с целевыми характеристиками. Они предоставляют точные решения для изготовления пресс-форм в таких областях, как бытовая техника, автомобилестроение и машиностроение. Они помогают предприятиям снизить затраты на замену и повысить стабильность качества продукции.
Материалы пластиковых форм разработаны специально для процесса литья под давлением и должны противостоять коррозионному воздействию расплава пластика и отвечать требованиям высокочастотной распалубки.
Ключевые свойства: высокая полируемость (обеспечивает гладкую поверхность пластиковых деталей), коррозионная стойкость (устойчив к агрессивным пластикам, таким как ПВХ), хорошая обрабатываемость.
Типичные материалы: P20, 718H. Они подходят для форм для изготовления пластиковых деталей, таких как корпуса бытовой техники, детали салона автомобиля и предметы первой необходимости. Например, формы, используемые для изготовления прозрачных пластиковых стаканчиков, требуют материалов, которые можно хорошо полировать. Это позволяет избежать царапин на пластиковой поверхности и обеспечивает качественный внешний вид изделия. В то же время устойчивость к коррозии продлевает срок службы формы. Это также сокращает время простоев из-за частого технического обслуживания.
Материалы штампов для холодной обработки предназначены для обработки металлов при комнатной температуре и должны выдерживать высокие уровни ударов и трения.
Основные свойства: высокая твердость, высокая износостойкость и ударная вязкость. Они могут выдерживать такие процессы, как штамповка, резка и холодная экструзия.
Типичные материалы: Cr12MoV и DC53. Подходит для автомобильных штампов для штамповки листового металла, штампов для резки аппаратного обеспечения и штампов для холодной высадки крепежных изделий. Например, штамповочные формы для листового металла автомобильных дверей требуют материалов с высокой износостойкостью. Эти материалы выдерживают многократное трение о металлические листы. Это предотвращает размерные отклонения штампованных деталей (вызванные слишком сильным износом кромки формы) и обеспечивает точность при массовом производстве.
Горячая работапресс-формыпригодны для высокотемпературной обработки металлов и должны выдерживать высокотемпературное окисление и знакопеременный термоудар.
Основные свойства: устойчивость к высоким температурам (выдерживает 800-1200°C), устойчивость к термической усталости (предотвращает растрескивание в результате термоциклирования) и хорошая теплопроводность.
Типичные материалы: H13 и 5CrNiMo. Они подходят для форм для литья под давлением алюминиевых сплавов, форм для ковки и форм для горячей экструзии. Например, формы для литья под давлением блоков цилиндров автомобильных двигателей из алюминиевых сплавов требуют использования жаростойких материалов. Эти материалы могут выдерживать воздействие высокотемпературной алюминиевой жидкости. Сопротивление термической усталости уменьшает трещины в форме, вызванные повторяющимися термическими циклами. Это продлевает срок службы формы.
Специальные материалы для форм решают «нетрадиционные условия работы» и заполняют пробелы в применении традиционных материалов:
Типы ядра:
Материалы керамических форм (высокотемпературные, износостойкие, подходят для прецизионного формования керамических деталей);
Композиционные пресс-материалы (легкие, высокопрочные, подходят для форм легких авиационных компонентов);
Материалы для форм порошковой металлургии (высокая плотность, подходят для форм прецизионных деталей порошковой металлургии);
Пример: пресс-формы для горячей штамповки деталей из титановых сплавов в аэрокосмической области требуют устойчивых к высоким температурам композитных материалов.
Эти материалы обеспечивают прочность при одновременном снижении веса пресс-формы, повышении эксплуатационной гибкости и удовлетворении особых требований высокотехнологичного производства пресс-форм.
| Тип материала пресс-формы | Основные характеристики | Подходящие условия труда/процессы | Типичные случаи применения |
|---|---|---|---|
| Пластиковые материалы для форм | Высокая полируемость, коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость. | Литье пластмасс под давлением | Пресс-формы для корпусов бытовой техники, компонентов салона автомобиля |
| Материалы пресс-форм для холодной обработки | Высокая твердость, высокая износостойкость, ударная вязкость | Холодная штамповка металла, резка, холодная экструзия. | Формы для автомобильного листового металла, резка метизов |
| Материалы пресс-форм для горячей обработки | Устойчивость к высоким температурам, устойчивость к термической усталости, хорошая теплопроводность. | Литье металла под давлением, ковка, горячая экструзия | Пресс-формы для блоков цилиндров из алюминиевых сплавов, поковки деталей |
| Специальные материалы пресс-форм | Устойчивость к высоким температурам/легкий вес/высокая плотность | Прецизионное литье керамики, производство компонентов для аэрокосмической промышленности. | Пресс-формы для прецизионной керамики, деталей из титановых сплавов |
В настоящее время,пресс-формыразвиваются в направлении «высокопроизводительной разработки»: оптимизация составов сплавов для повышения износостойкости и усталостной прочности материала, а также разработка технологий нанопокрытий для дальнейшего продления срока службы пресс-форм — и все это для удовлетворения требований прецизионных пресс-форм в высокотехнологичных областях производства, таких как новые энергетические автомобили и аэрокосмическая промышленность. Являясь «основой» производства пресс-форм, эти четыре типа материалов обеспечивают точную поддержку различных условий труда, помогая предприятиям добиться эффективного и высококачественного производства пресс-форм.
