در صنعت تولید قالب، انتخاب مواد به طور مستقیم طول عمر، دقت و کارایی تولید قالب را تعیین می کند. تحت شرایط کاری مختلف (به عنوان مثال، قالب گیری تزریقی، مهر زنی، آهنگری)، الزامات قالب - مانند مقاومت در برابر دما، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خستگی - به طور قابل توجهی متفاوت است. چهار نوع اصلی ازمواد قالببا ویژگی های هدفمند طراحی شده اند. آنها راه حل های دقیقی برای تولید قالب در زمینه هایی مانند لوازم خانگی، خودرو و ماشین آلات ارائه می دهند. و به شرکت ها کمک می کنند تا هزینه های جایگزینی را کاهش دهند و ثبات کیفیت محصول را بهبود بخشند.
مواد قالب پلاستیکی به طور خاص برای فرآیند قالب گیری تزریقی طراحی شده اند و باید در برابر اثرات خورنده مذاب پلاستیک مقاومت کنند و الزامات قالب گیری با فرکانس بالا را برآورده کنند.
ویژگی های کلیدی: پولیش پذیری بالا (تضمین سطح صاف برای قطعات پلاستیکی)، مقاومت در برابر خوردگی (مقاوم در برابر پلاستیک های خورنده مانند PVC) و ماشین کاری خوب.
مواد معمولی: P20، 718H. اینها برای قالب های تولید قطعات پلاستیکی مانند محفظه لوازم خانگی، اجزای داخلی خودرو و مایحتاج روزانه مناسب هستند. به عنوان مثال، قالب هایی که برای ساخت لیوان های پلاستیکی شفاف استفاده می شوند، به موادی نیاز دارند که بتوان آن را به شدت جلا داد. این کار از خراشیدگی روی سطح پلاستیک جلوگیری می کند و کیفیت ظاهری محصول را تضمین می کند. در عین حال، مقاومت در برابر خوردگی باعث می شود که قالب بیشتر دوام بیاورد. همچنین زمان خرابی ناشی از تعمیر و نگهداری مکرر را کاهش می دهد.
مواد قالب سرد برای پردازش فلز در دمای اتاق طراحی شده اند و باید در برابر ضربه و اصطکاک بالا مقاومت کنند.
خواص هسته: سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا و چقرمگی ضربه. آنها می توانند فرآیندهایی مانند مهر زنی، برش و اکستروژن سرد را تحمل کنند.
مواد معمولی: Cr12MoV و DC53. مناسب برای قالب های مهر زنی ورق فلزی خودرو، قالب های برش سخت افزاری و قالب های سرد بست. به عنوان مثال، قالب های مهر زنی برای ورق فلزی درب خودرو به مواد مقاوم در برابر سایش بالا نیاز دارد. این مواد می توانند اصطکاک مکرر ورق های فلزی را تحمل کنند. این از انحراف ابعادی قطعات مهر شده (ناشی از سایش بیش از حد لبه قالب) جلوگیری می کند و دقت در تولید انبوه را تضمین می کند.
کار داغمواد قالببرای پردازش فلز در دمای بالا مناسب هستند و باید در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و شوک حرارتی متناوب مقاومت کنند.
خواص اصلی: مقاومت در برابر دمای بالا (می تواند 800-1200 درجه سانتیگراد را تحمل کند)، مقاومت در برابر خستگی حرارتی (جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از چرخه حرارتی) و هدایت حرارتی خوب.
مواد معمولی: H13 و 5CrNiMo. این ها برای قالب های ریخته گری آلیاژ آلومینیوم، قالب های آهنگری و قالب های اکستروژن داغ مناسب هستند. به عنوان مثال، قالب های ریخته گری برای بلوک های سیلندر آلیاژ آلومینیوم موتورهای خودرو نیاز به مواد مقاوم در برابر دمای بالا دارند. این مواد می توانند در برابر شست و شوی مایع آلومینیومی با دمای بالا مقاومت کنند. مقاومت در برابر خستگی حرارتی باعث کاهش ترک های قالب ناشی از چرخه های حرارتی مکرر می شود. این باعث افزایش طول عمر قالب می شود.
مواد قالب ویژه "شرایط کاری غیر متعارف" را حل می کند و شکاف های کاربردی مواد سنتی را پر می کند:
انواع هسته:
مواد قالب سرامیکی (مقاوم در دمای بالا، مقاوم در برابر سایش، مناسب برای قالب گیری قطعات سرامیکی دقیق)؛
مواد قالب کامپوزیت (سبک، با استحکام بالا، مناسب برای قالب های اجزای سبک وزن هوافضا)؛
مواد قالب متالورژی پودر (چگالی بالا، مناسب برای قالب های قطعات متالورژی پودر دقیق).
مثال: قالب‌های شکل‌دهی گرم برای اجزای آلیاژ تیتانیوم در زمینه هوافضا به مواد کامپوزیتی مقاوم در برابر دمای بالا نیاز دارند.
این مواد ضمن کاهش وزن قالب، بهبود انعطاف پذیری عملیاتی و برآورده ساختن الزامات ویژه تولید رده بالا برای قالب ها، استحکام را تضمین می کنند.
| نوع مواد قالب | ویژگی های اصلی | شرایط/فرایندهای کاری مناسب | موارد کاربردی معمولی |
|---|---|---|---|
| مواد قالب پلاستیکی | جلاپذیری بالا، مقاومت در برابر خوردگی، ماشینکاری خوب | قالب گیری تزریق پلاستیک | قالب برای محفظه لوازم خانگی، اجزای داخلی خودرو |
| مواد قالب کار سرد | سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا، چقرمگی ضربه | مهر زنی سرد فلز، برش، اکستروژن سرد | قالب برای ورق فلز خودرو، برش سخت افزار |
| مواد قالب کار داغ | مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خستگی حرارتی، هدایت حرارتی خوب | ریخته گری فلزی، آهنگری، اکستروژن گرم | قالب برای بلوک های سیلندر آلیاژ آلومینیوم، قطعات آهنگری |
| مواد قالب مخصوص | مقاومت در برابر دمای بالا / سبک وزن / چگالی بالا | قالب گیری دقیق سرامیک، ساخت قطعات هوافضا | قالب برای سرامیک های دقیق، اجزای آلیاژ تیتانیوم |
در حال حاضر،مواد قالببه سمت "توسعه با کارایی بالا" در حال تکامل هستند: بهینه سازی ترکیبات آلیاژی برای بهبود مقاومت در برابر سایش مواد و مقاومت در برابر خستگی، و توسعه فناوری های نانو پوشش برای افزایش بیشتر عمر قالب - همه برای برآورده کردن نیازهای قالب دقیق در زمینه های تولید پیشرفته مانند وسایل نقلیه با انرژی جدید و هوا فضا. این چهار نوع ماده به عنوان "پایه اصلی" تولید قالب، پشتیبانی دقیقی را برای شرایط کاری مختلف ارائه می دهند و به شرکت ها کمک می کنند تا به تولید قالب کارآمد و با کیفیت بالا دست یابند.
