Welche Materialien machen Stanzwerkzeuge robust und präzise? Stanzwerkzeuge erfordern hohe Haltbarkeit und Präzision, und Materialien wie Stahl, Hartmetall und verschiedene Legierungen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Dieser Artikel befasst sich mit den Vor- und Nachteilen von Kohlenstoff-Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl und innovativen Materialien wie stahlgebundenem Hartmetall. Erfahren Sie, wie sich die einzelnen Materialien auf die Leistung und Langlebigkeit von Stanzwerkzeugen auswirken und welches Material für Ihre spezifischen Fertigungsanforderungen am besten geeignet ist. Tauchen Sie ein in die Grundlagen von Stanzwerkstoffen und optimieren Sie Ihren Produktionsprozess.
Zu den Materialien, die für die Herstellung von Stanzwerkzeugen verwendet werden, gehören Stahl, Hartmetall, stahlgebundenes Hartmetall, Legierungen auf Zinkbasis, Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, Aluminiumbronze und Polymerwerkstoffe.
Gegenwärtig wird für die Herstellung von Stanzwerkzeugen hauptsächlich Stahl verwendet. Zu den üblicherweise verwendeten Werkstoffen für die Arbeitsteile der Matrizen gehören Kohlenstoff-Werkzeugstahl, niedrig legierter Werkzeugstahl, Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem oder mittlerem Chromgehalt, legierter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, Schnellarbeitsstahl, unlegierter Stahl, Hartlegierung und stahlgebundene Hartlegierung.
Die Einzelheiten sind wie folgt:
T8A, T10A und andere Kohlenstoff-Werkzeugstähle werden aufgrund ihrer günstigen Verarbeitungseigenschaften und niedrigen Kosten häufig für Formen verwendet. Diese Werkstoffe haben jedoch einige Nachteile, wie z. B. schlechte Härtbarkeit und Rotgusshärte, erhebliche Verformung nach der Wärmebehandlung und geringe Tragfähigkeit.
Niedrig legierter Werkzeugstahl ist eine Art von Kohlenstoffwerkzeugstahl mit zusätzlichen Legierungselementen. Im Vergleich zu Kohlenstoff-Werkzeugstahl verringert er die Abschreckverformung und die Wahrscheinlichkeit der Rissbildung, erhöht die Härtbarkeit und bietet eine verbesserte Verschleißfestigkeit. Zu den im Formenbau häufig verwendeten niedrig legierten Stählen gehören CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (Code CH-1) und 6CrNiSiMnMoV (Code GD).
Zu den häufig verwendeten Werkzeugstählen mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt gehören Cr12, Cr12MoV und Cr12Mo1V1 (Code D2). Diese Werkstoffe sind gut härtbar und verschleißfest und weisen nach der Wärmebehandlung nur eine geringe Verformung auf. Es handelt sich um hochverschleißfeste und verformungsarme Gesenkstähle mit einer Belastbarkeit, die nur von Schnellarbeitsstahl übertroffen wird.
Sie neigen jedoch zur Entmischung der Karbide, so dass ein wiederholtes Stauchen und Ziehen (axiales Stauchen und radiales Ziehen) erforderlich ist, um die ungleichmäßige Verteilung der Karbide zu verringern und die Leistung zu verbessern.
Zu den Werkzeugstählen mit hohem Kohlenstoffgehalt und mittlerem Chromgehalt, die für Formen verwendet werden, gehören unter anderem Cr4W2MoV, Cr6WV und Cr5MoV. Diese Werkstoffe haben einen niedrigen Chromgehalt, weniger eutektische Karbide, eine gleichmäßige Karbidverteilung und eine minimale Verformung durch Wärmebehandlung. Sie weisen außerdem eine gute Härtbarkeit und Maßhaltigkeit auf. Im Vergleich zu Stählen mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt, die eine ausgeprägte Karbidseigerung aufweisen, bieten diese Werkstoffe bessere Eigenschaften.
Schnellarbeitsstahl ist der härteste, verschleißfesteste und druckfesteste unter den Formenstählen und hat eine sehr hohe Tragfähigkeit. Die üblicherweise in Formen verwendeten Schnellarbeitsstähle sind W18Cr4V (Code 8-4-1) und W6Mo5Cr4V2 (Code 6-5-4-2, auch als amerikanische Marke M2 bekannt) mit geringerem Wolframgehalt sowie der kohlenstoff- und vanadiumreduzierte Schnellarbeitsstahl 6W6Mo5Cr4V (Code 6W6 oder kohlenstoffarmes M2), der zur Verbesserung der Zähigkeit entwickelt wurde. Schnellarbeitsstahl muss ebenfalls geschmiedet werden, um seine Karbidverteilung zu verbessern.
Basisstähle werden hergestellt, indem der Grundzusammensetzung von Schnellarbeitsstahl kleine Mengen anderer Elemente hinzugefügt und die Kohlenstoffgehalt um seine Eigenschaften zu verbessern. Diese Stähle besitzen die Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl sowie ein gewisses Maß an Verschleißfestigkeit und Härte und haben bessere Ermüdungsfestigkeit und Zähigkeit im Vergleich zu Schnellarbeitsstahl.
Grundstähle sind hochfeste und zähe Kaltarbeitsstähle mit geringeren Materialkosten als Schnellarbeitsstähle. Zu den häufig verwendeten Grundstählen für Gesenke gehören 6Cr4W3Mo2VNb (Code 65Nb), 7Cr7Mo2V2Si (Code LD) und 5Cr4Mo3SiMnVAL (Code 012AL).
Sinterkarbid hat eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit als jedes andere Art der Matrize Stahl, aber er hat eine geringe Biegefestigkeit und Zähigkeit. Die Sinterkarbid Der in Formen üblicherweise verwendete Werkstoff ist Wolframkobalt. Für Formen mit geringer Schlagzähigkeit und hoher Verschleißfestigkeit kann Sinterkarbid mit niedrigem Kobaltgehalt gewählt werden. Sinterkarbid mit hohem Kobaltgehalt ist für Formen mit hoher Schlagzähigkeit geeignet.
Stahlgebundenes Sinterkarbid wird durch Pulvermetallurgie hergestellt, wobei Eisenpulver und eine geringe Menge an Legierungselement Pulver (wie Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium usw.) als Bindemittel und Titankarbid oder Wolframkarbid als Hartphase.
Die Matrix von stahlgebundenem Sinterkarbid besteht aus Stahl, wodurch die schlechte Zähigkeit und die schwierigen Verarbeitungsprobleme, die mit Sinterkarbid verbunden sind, entfallen und das Schneiden, Schweißen, Schmieden und die Wärmebehandlung möglich sind.
Stahlgebundene Sinterkarbide weisen eine hohe Konzentration an Karbiden auf, und obwohl ihre Härte und Verschleißfestigkeit geringer sind als die von Sinterkarbiden, übertreffen sie dennoch andere Stähle. Nach Abschrecken und AnlassenDie Härte kann 68 bis 73 HRC erreichen.
Weiches Material:
Das Stanzwerkzeug ist ein Werkzeug aus Stahl mit einer Härte von etwa HRC35, typischerweise aus Materialien wie 45#-Stahl, A3, oder Q235die eine relativ geringe Härte aufweisen.
Wenn sie mit einem härteren Material zusammenstoßen, können diese Matrizen ein Loch bilden. Aufgrund ihrer Weichheit sind sie jedoch als "weiche Materialien" bekannt und werden wegen ihrer guten seismischen Eigenschaften geschätzt.
Diese Materialien werden üblicherweise zur Herstellung von oberen und unteren Stützplatten, Polstern und Formböden für Stanzwerkzeuge verwendet.
Hartes Material:
Die im Stanzwerkzeug verwendeten Stahlwerkstoffe haben eine Härte (nach der Wärmebehandlung) von etwa 58 bis 62 HRC oder höher, wie Cr12, Cr12Mo1V1, Cr12MoV, Skd-51, Skd-11 und W6Mo5Cr4V2 (Wolframstahl).
Diese Stahlwerkstoffe sind sehr hart, aber auch spröde und können bei unvorsichtiger Behandlung leicht brechen.
Sie werden üblicherweise für die Herstellung von Klingen, Stanzen oder anderen Teilen verwendet, die eine hohe Härte bei der Herstellung erfordern. Prägestempel.
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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