Kuris plienas geriausias plastiko liejimo formai?

Universaliai geriausio nėra — derva ir apimtis sprendžia. Iš anksto grūdintas P20 (28–36 HRC) yra standartinis pasirinkimas vidutinėms serijoms nearmuotose dervose. Išgrūdintas iki 48–52 HRC H13 tinka didelėms apimtims ir abrazyvinėms stiklo pluoštu armuotoms rūšims. Nerūdijantis S136 skirtas korozinėms dervoms kaip PVC ir optiniams ar medicininiams įrankiams. Aliuminis yra greitas, pigus atsakas prototipams ir mažoms apimtims.

Kiek liejimų atlaiko kiekvienas formos plienas?

Kaip planavimo skaičiai: aliumininiai įrankiai 10 000–100 000 liejimų, iš anksto grūdintas P20 300 000–500 000, o išgrūdintas H13 arba S136 1 000 000 ar daugiau su priežiūra. Abrazyvinės stiklo pluoštu armuotos dervos gali perpus sumažinti bet kurį iš šių skaičių, todėl dervą ir plieną reikia specifikuoti kartu.

Kuo skiriasi įrankių plienai P20 ir H13?

P20 (1.2311) tiekiamas iš anksto grūdintas 28–36 HRC: jis apdirbamas tiesiogiai, lengvai suvirinamas ir kainuoja mažiau, bet greičiau dylsta. H13 (1.2344) apdirbamas minkštas, o paskui išgrūdinamas iki 48–52 HRC, kas prideda terminio apdorojimo išlaidų ir pristatymo laiko, bet padvigubina arba patrigubina įrankio tarnavimo laiką, ypač su stiklo pluoštu armuotomis dervomis.

Kada reikalingas nerūdijantis formos plienas S136?

Specifikuokite S136 (1.2083), kai derva korozinė — PVC apdorojimo metu išskiria druskos rūgštį — kai įrankiui reikia tikro SPI A1 veidrodinio poliravimo, arba kai paskirtis medicininė ar optinė ir rūdys ar taškinė korozija būtų kokybės rizika. Jis kainuoja brangiau ir apdirbamas lėčiau, todėl nėra numatytasis pasirinkimas.

Ar aliumininiai įrankiai pakankamai tvirti gamybai?

Mažoms apimtims — taip: šiuolaikiniai aliuminio lydiniai, kaip QC-10, apdirbami 30–50 % greičiau nei plienas ir puikiai veda šilumą, kas duoda trumpus ciklo laikus. Apribojimai yra dilimas, įspaudimai ir poliravimo išlaikymas — aliumininiai įrankiai paprastai atlaiko 10 000–100 000 liejimų ir yra prastas pasirinkimas stiklo pluoštu armuotoms dervoms ar ilgoms gamybos serijoms.

Kaip stiklo pluoštu armuota derva veikia formos plieno pasirinkimą?

Stiklo pluoštas yra abrazyvinis: 30 % stiklo pluoštu armuota PA gali nudilinti kanalus, atskyrimo linijas ir ertmes taip greitai, kad įrankio tarnavimo laikas sumažėtų perpus. Su stiklo pluoštu armuotomis dervomis specifikuokite išgrūdintą H13 arba S136 ties 48–54 HRC, grūdinkite arba nitrinkite dylančias dalis, kaip kanalų įdėklai, ir planuokite dažnesnę priežiūrą.

Liejimo formos plieno parinkimas: P20 prieš H13 prieš S136 prieš aliuminio formas

Paklauskite formų meistro, kiek kainuoja forma, ir pirmasis atsakomasis klausimas paprastai būna apie plieną. Formos medžiaga sprendžia, kiek ilgai įrankis išlaiko toleranciją, kokios paviršiaus apdailos jis gali priimti, kaip ištveria abrazyvines ar korozines dervas ir kokią pasiūlymo dalį sudaro apdirbimo laikas. Šiame vadove lyginami keturi darbo arkliai — aliuminis, P20, H13 ir S136 — su skaičiais, kurių pirkėjams reikia norint abejoti arba patvirtinti įrankio specifikaciją.

Ką formos plienas iš tiesų sprendžia?

Keturi dalykai tiesiogiai kyla iš plieno pasirinkimo:

Įrankio tarnavimo laikas liejimais. Minkštos medžiagos dylsta; grūdintas plienas atsispiria. Intervalas svyruoja nuo dešimčių tūkstančių liejimų aluminyje iki daugiau nei milijono grūdintame nerūdijančiajame.
Paviršiaus apdailos galimybė. Tikras veidrodinis poliravimas (SPI A1) reikalauja išgrūdinto plieno bent 48 HRC; minkšti plienai ir aliuminis jo neišlaiko.
Ciklo laikas. Šilumos laidumas tarp aliuminio ir nerūdijančiojo plieno skiriasi maždaug penkis kartus — įrankis, greičiau ištraukiantis šilumą, greičiau atvėsina detalę.
Pasiūlymo kaina. Plieno markė lemia ir medžiagos kainą, ir apdirbimo laiką; aliuminis apdirbamas 30–50 % greičiau nei plienas.

Plieno pasirinkimas todėl yra ekonominis sprendimas, o ne tik metalurginis — jis stovi šalia ertmių skaičiaus ir klasės įrankių tipų vadove.

Keturi darbo arkliai palyginti

Medžiaga	Kietumas	Šilumos laidumas	Tipinis tarnavimo laikas liejimais	Santykinė įrankio kaina	Geriausiai tinka
Aliuminis (7075, QC-10)	~150–170 HB	130–170 W/m·K	10 000–100 000	Bazinis lygis (nuo 3 000 €)	Prototipai, tarpinės formos, maža apimtis
P20 / 1.2311 (iš anksto grūdintas)	28–36 HRC	~30–35 W/m·K	300 000–500 000	2–4× aliuminis	Vidutinės apimties gamyba, nearmuotos dervos
H13 / 1.2344 (išgrūdintas)	48–52 HRC	~25–28 W/m·K	1 000 000+	+15–30 % virš P20	Didelė apimtis, stiklo pluoštu armuotos dervos
S136 / 1.2083 (nerūdijantis, grūdintas)	48–52 HRC	~20–25 W/m·K	1 000 000+	+30–50 % virš P20	Korozinės dervos, veidrodinis poliravimas, medicina

Dvi pastabos prie lentelės. Tarnavimo laikas liejimais daro prielaidą apie įprastą priežiūrą; praleista priežiūra prieš laiką baigia bet kurį įrankį, nesvarbu, kokios markės. O santykinė kaina atspindi visą įrankį — pats plieno ruošinys yra mažuma formos pasiūlyme; dominuoja apdirbimo valandos, todėl aliuminio apdirbamumas svarbiau nei jo kilogramo kaina.

Kaip derva parenka plieną?

Derva yra plieno darbo aplinka, o kai kurios dervos priešiškos:

Stiklo pluoštu armuotos rūšys (PA66-GF30, PBT-GF, PC-GF): stiklo pluoštas šveičia kanalus, kanalų sistemas ir atskyrimo linijas. Žemiau 48 HRC dilimas išmatuojamas per dešimtis tūkstančių liejimų. Specifikuokite H13 arba S136, grūdintus kanalų įdėklus ir tikitės dažnesnio atnaujinimo.
PVC ir kitos korozinės dervos: PVC apdorojimo temperatūroje išskiria druskos rūgštį, kuri per kelis mėnesius taškine korozija pažeidžia įprastą įrankių plieną. Nerūdijantis S136 yra standartinis atsakas; kai kurios dirbtuvės kaip kompromisą naudoja dengtą P20.
Antipireninės rūšys: daugelis FR paketų yra švelniai koroziniai, o kai kurie abrazyviniai; prieš priimdami P20 pasiūlymą patikrinkite duomenų lapo įrankio rekomendaciją.
Optiškai skaidrūs PC, PMMA: skaidrumas reikalauja nepriekaištingos, poliruotos ertmės — išgrūdintas nerūdijantis išlaiko poliravimą, kurio minkštas plienas negali.
Nearmuoti PP, PE, ABS, PS: malonūs įrankiams; P20 juos atlaiko šimtus tūkstančių liejimų be dramų.

Dervos pusė šioje poroje aptarta medžiagų pasirinkimo vadove.

Kada aliuminis yra teisingas pasirinkimas?

Aliuminis nėra pigus plieno pakaitalas; tai kitoks įrankis kitokiam darbui. Jo šilumos laidumas — maždaug penkis kartus didesnis nei plieno — reiškia greitesnį aušinimą ir trumpesnius ciklus. Jis apdirbamas greitai, todėl 3–6 savaičių pristatymo laikai realūs. Ir jis lengvai suvirinamas bei perdirbamas, kas tinka dar besivystančioms detalėms.

Apribojimai mechaniniai. Aliuminis suspaudžiamas neatsargiai tvarkant, dylsta veikiamas abrazyvinės dervos ir negali išlaikyti gero poliravimo ar ryškios tekstūros per ilgas serijas. Virš maždaug 100 000 tarnavimo liejimų arba su bet kuria stiklo pluoštu armuota derva plienas yra sąžiningas atsakymas. Nordmould Rapid ir Bridge lygiai naudoja aliuminį būtent toms apimtims, kurioms jis laimi; Production lygio įrankiai yra plieniniai.

O kaip su vario-berilio įdėklais?

Berilio-vario lydiniai veda šilumą ties 105–130 W/m·K — keturis kartus geriau nei H13 — ir naudojami kaip įdėklai ten, kur plieninis įrankis negali pakankamai greitai ištraukti šilumos: gilios šerdys, storos varžto atramos, karšti taškai, lemiantys ciklo laiką. BeCu šerdies įdėklas gali gerokai sutrumpinti vietinį aušinimo laiką, tačiau lydinys minkštas (paprastai 36–42 HRC), brangus ir apdirbant kenkia sveikatai, todėl jis pasitaiko kaip įdėklai, niekada kaip pilni įrankiai. Jei ciklo laikas yra siaurasis kaklas, šis įrankių pokalbis vertas dėmesio — žr. ciklo laiko vadovą.

Kaip tarpusavyje sąveikauja kietumas, poliravimas ir tekstūra?

Paviršiaus reikalavimas ir plieno markė yra vienas sprendimas:

Paviršiaus reikalavimas	Žemiausias protingas plienas
SPI A1 veidrodinis poliravimas (optika, kosmetinis lęšis)	S136 arba H13 ties 48–54 HRC
SPI B/C pusiau blizgus, standartinė kosmetika	P20 arba kietesnis
Smulki rėžta tekstūra (VDI 24–33)	P20 priimtinas; kietesnis plienas tekstūrą išlaiko ilgiau
Sunki tekstūra, gilus reljefas	Bet kokia markė; tekstūra slepia dilimą

Minkštas plienas priima poliravimą, bet gamyboje jį praranda; aliuminis praranda greičiau. Jei detalės A paviršius neša prekės ženklą, plieno markė yra kosmetinės specifikacijos dalis — pastaba, iškelta ir paviršiaus apdailos vadove.

O kaip su remontu ir modifikavimu?

Įrankiai modifikuojami — konstrukcijos pakeitimai, dilimo remontai, retkarčiais apdirbimo klaida. P20 lengvai suvirinamas su atitinkama priedo medžiaga; H13 suvirinamas gerai, bet reikalauja pašildymo ir terminio apdorojimo po suvirinimo; S136 suvirinimai reikalauja atsargumo korozijos atsparumui išsaugoti; aliuminis suvirinamas lengvai, tačiau remontuota zona minkštesnė už pagrindinę medžiagą. Nitrijavimas gali pridėti kietą sluoksnį (0,1–0,3 mm gylyje ties 60+ HRC ekvivalentu) P20 dylančioms vietoms kaip tarpinį kelią. Nesvarbu, kokios markės, priežiūros sutartis turėtų nurodyti, kas moka už suvirinimo remontus ir konstrukcijos pakeitimus.

Pasirinkimo kontrolinis sąrašas pirkėjui

Nurodykite tarnavimo apimtį sąžiningai — tarnavimo laiko stulpelis veikia tik su realia prognoze
Pavadinkite tikslią dervos markę — užpildo kiekis ir koroziškumas lemia kietumo reikalavimus
Specifikuokite paviršiaus apdailą — veidrodinis poliravimas ar smulki tekstūra pakelia plieno markę
Paprašykite markės raštu — 'plienas' nėra specifikacija; 'H13, 48–52 HRC' yra
Patikrinkite dylančias dalis atskirai — kanalų įdėklai, atskyrimo linijos įdėklai ir išstūmimo komponentai gali būti grūdinti net P20 įrankyje

Susiję vadovai

Planuojate gamybos įrankį? Siųskite Nordmould savo STEP failą ir metinę apimtį — plieno markė specifikuojama raštu kiekviename įrankio pasiūlyme.