Zakres zastosowania stali matrycowej do obróbki na zimno
Stal do obróbki na zimno koncentruje się na twardości, odporności na zużycie i wysokiej zawartości węgla. Elementy stopowe głównie zwiększają hartowność i odporność na zużycie. Stal do obróbki na zimno ma cechy matryc produkcyjnych do wykrawania i cięcia (matryce do wykrawania i wykrawania, matryce do przycinania, stemple, nożyczki), matryce do tłoczenia na zimno, matryce do wytłaczania, matryce do gięcia, matryce do ciągnienia itp.
Stal 1.2379/D2/SKD11jest wysokowęglową i wysokochromową stalą do obróbki na zimno o wysokiej odporności na zużycie (twardość do 60-62 HRC), doskonałej wytrzymałości i stabilności wymiarowej. Poniżej przedstawiono typowe przypadki jej przemysłowego zastosowania, oparte na rzeczywistych scenariuszach produkcyjnych:
Wykrojnik precyzyjny do cienkich blach:stosowane do wydajnego cięcia cienkich płyt metalowych o grubości ≤ 2 mm, takich jak wykrojniki do obudów telefonów komórkowych, gwarantując wysoką precyzję cięcia i długą żywotność.
Produkcja narzędzi skrawających:nadaje się do różnego rodzaju wysokowydajnych nożyczek, ostrzy osadzonych i ostrzy do obróbki drewna, zwiększając odporność na zużycie i wydajność cięcia.
Formy do wytłaczania na zimno i formowania:stosowane w masowej produkcji części samochodowych, takich jak formy do formowania kół zębatych lub formy do wytłaczania końcówek złączy, w celu zapewnienia odporności na odkształcenia pod wpływem wysokiego ciśnienia.
Walcowanie gwintów i suwak odporny na zużycie:stosowany do rolek gwintowych i przemysłowych suwaków odpornych na zużycie w celu zachowania stabilności wymiarowej w środowiskach o dużym tarciu.
Szybka matryca wykrawająca do blach ze stali krzemowej:specjalnie zaprojektowane do wydajnego wykrawania blach ze stali krzemowej, np. w formach do produkcji układów scalonych transformatorów, w celu osiągnięcia ciągłej pracy z dużą prędkością.
Forma do głębokiego tłoczenia:nadaje się do form głębokotłocznych o skomplikowanych kształtach geometrycznych, np. form głębokotłocznych tylnej pokrywy sprężarek lodówek, w celu zmniejszenia ryzyka odkształceń.
Forma do kucia na zimno:stosowany do formowania elementów złącznych o dużej wytrzymałości, takich jak śruby i nakrętki, wydłużając żywotność formy w warunkach dużego obciążenia udarowego.
Precyzyjna matryca do tłoczenia sprzętu:w tym wykrojniki do blach ze stali nierdzewnej, blachy do walcowania drutu i wykrojniki do tłoczenia, w celu poprawy gładkości powierzchni i nośności.
Wytrzymała matryca do wykrawania i kucia na zimno:W przypadku tłoczenia o dużej wytrzymałości, np. w matrycach do wykrawania podwozi samochodowych, zapewniona jest wysoka wytrzymałość na ściskanie (≥ 2500 MPa).
Sugestia dotycząca wyboru materiałów:Priorytet należy przyznać warunkom pracy w niskich temperaturach, charakteryzującym się wysoką odpornością na zużycie oraz średnią lub wysoką udarnością. Należy unikać zastosowań wymagających wysokiej temperatury (takich jak formy do pracy na gorąco), aby zapobiec pogorszeniu wydajności.
Typowy przypadek zastosowania przemysłowego stali 1.2080/D3 ze względu na jej wysoką twardość (60-64 HRC), wysoką odporność na zużycie i wytrzymałość na ściskanie:
Forma do precyzyjnego tłoczenia
Wykrojnik do metalowej obudowy telefonu komórkowego:stosowany do precyzyjnego dziurkowania cienkich blach ze stali nierdzewnej i stopów aluminium (≤ 1,5 mm), gwarantując płaskość cięcia <0,02 mm i żywotność liczoną w milionach cykli.
Matryca do tłoczenia zacisków złączy: Nadaje się do precyzyjnego tłoczenia elementów elektronicznych, odporna na zużycie i odkształcenia spowodowane ciągłym tłoczeniem z dużą prędkością.
Formowanie na zimno przy dużym obciążeniu
Matryca do kucia na zimno śrub/nakrętek:Formowanie masowe elementów złącznych o wysokiej wytrzymałości pod ciśnieniem ≥ 2500MPa, z żywotnością formy o 30% dłuższą niż w przypadku zwykłej stali narzędziowej.
Forma do formowania na zimno elementów podwozia samochodowego: stosowana do kucia na zimno skomplikowanych kształtów geometrycznych, np. gniazd łożysk, z doskonałą odpornością na zmęczenie udarowe.
Specjalne narzędzia tnące
Nóż tnący ze stali nierdzewnej:cięcie pasów stali nierdzewnej (grubość 0,1-3,0 mm), utrzymywanie ostrza ostrego i wydłużenie cyklu o 50%.
Ostrze do cięcia blachy:Nadają się do ciężkich nożyc, umożliwiają ciągłe cięcie blach ze stali węglowej (grubość ≤ 10 mm) bez powstawania wyszczerbień.
Narzędzia do formowania o wysokiej precyzji
Płyta polerska:Produkcja precyzyjnych gwintów (takich jak standardowe części M3-M24) o twardości powierzchni ≥ 62 HRC w celu zapewnienia przejrzystości gwintu.
Forma do tłoczenia:stosowany do tłoczenia powierzchni monet i odznak, przywracając szczegółom dokładność do poziomu mikrometrów.
Specjalne scenariusze przemysłowe
Forma do formowania ceramiki/żywicy:odporne na zużycie ścierne w procesie formowania wysokociśnieniowego materiałów niemetalowych, odpowiednie do zautomatyzowanych linii produkcyjnych.
Prowadnica suwakowa odporna na zużycie:stosowany w prowadnicach narzędzi maszyn do tłoczenia ciągłego, zmniejszający częstotliwość konserwacji o ponad 50%.
Monit o wybór materiału:Priorytet dla form do obróbki na zimno o temperaturze roboczej powierzchni ≤ 200 ℃; w celu optymalizacji wydajności wymagane jest stopniowe podgrzewanie i hartowanie (450 ℃ → 850 ℃ → 970 ℃).
Typowy przypadek zastosowania przemysłowego stali 1.2436/D6 (stal do obróbki na zimno o wysokiej zawartości węgla i chromu), biorąc pod uwagę jej wysoką twardość (56-62 HRC po hartowaniu), doskonałą odporność na zużycie i zdolność utrzymywania ostrza:
Precyzyjne narzędzia do dziurkowania i cięcia
Matryca do tłoczenia blach ze stali nierdzewnej/stali krzemowej:stosowany do szybkiego dziurkowania cienkich blach ze stali nierdzewnej lub blach transformatorowych z krzemu o grubości ≤ 2 mm, zapewniający płaskość cięcia <0,03 mm i odpowiedni do warunków średniego obciążenia.
Noże do cięcia na zimno i blachy walcowane:Produkcja precyzyjnych nożyczek i wałków gwintowanych (takich jak standardowe części M3-M24) o twardości powierzchni ≥ 60 HRC, wydłużająca żywotność ostrza o ponad 50%.
Formy do wytłaczania na zimno i formowania
Głęboka matryca do rozciągania miseczek:jak np. głębokie tłoczenie tylnej pokrywy sprężarki lodówki w celu przeciwdziałania naprężeniom płynięcia materiału i zmniejszenia ryzyka odkształcenia.
Matryca do wytłaczania na zimno części samochodowych:nadaje się do formowania wsadowego kół zębatych, zacisków złącznych, o wytrzymałości na ściskanie ≥ 2500 MPa.
Narzędzie formujące o wysokiej odporności na zużycie
Forma do tłoczenia:Wytłaczane na powierzchni monet i odznak, pozwalają na odtworzenie tekstury na poziomie mikrometrów i zapewniają lepszą odporność na zużycie niż w przypadku konwencjonalnych stali narzędziowych.
Matryca do ciągnienia drutu i odporna na zużycie wkładka: stosowana do ciągnienia i formowania drutu metalowego, zachowująca stabilność wymiarową w środowiskach o dużym tarciu.
Specjalne komponenty przemysłowe
Wał łożyskowy i pierścień ustalający:zastępują zwykłą stal stopową w celu wydłużenia żywotności odpornych na zużycie elementów w ciężkim sprzęcie.
Forma do formowania pod wysokim ciśnieniem ceramiki/żywicy:odporne na ścieranie materiałów niemetalowych i nadają się do zautomatyzowanych linii produkcyjnych.
Kluczowe ograniczenia i wymagania procesowe
Scenariusze zastosowania:Priorytet dla warunków pracy w niskich temperaturach o średnim stopniu udarności i wysokiej odporności na zużycie; należy unikać obciążeń o dużym stopniu udarności, aby zapobiec pęknięciom.
Specyfikacje obróbki cieplnej:Aby zoptymalizować wytrzymałość, konieczne jest hartowanie w oleju w temperaturze 960–980 ℃, odpuszczanie w niskiej temperaturze 180 ℃ (≥ 60 HRC) lub odpuszczanie w wysokiej temperaturze 500–600 ℃ (≥ 55 HRC).
Typowy przypadek zastosowania przemysłowego stali 1.2510/O1 (stal matrycowa niskostopowa do obróbki na zimno) ze względu na jej dużą twardość (62-64 HRC po hartowaniu), dobrą hartowność, dużą odporność na zużycie i małe odkształcenia podczas hartowania.
Precyzyjna forma do obróbki na zimno
Złożona matryca do tłoczenia na zimno:Produkcja precyzyjnych matryc do tłoczenia na zimno o małych przekrojach i złożonych kształtach, takich jak matryce do tłoczenia cienkich blach (nadające się do blach ze stali nierdzewnej), zapewniających płaskość cięcia ≤ 0,03 mm.
Narzędzia pomiarowe i miernicze:stosowane w precyzyjnych narzędziach pomiarowych, takich jak suwmiarki i wskaźniki trzpieniowe, charakteryzujące się odpornością na zużycie, zapewniającą długoterminową stabilność.
Narzędzie do formowania powierzchni
Forma do wytłaczania biżuterii:nadaje się do odciskania tekstur w mikroskali, takich jak odznaki i monety, odpornych na wielokrotne tarcie i zużycie.
Forma do formowania cienkich warstw:nadaje się do dziurkowania blach transformatorowych ze stali krzemowej lub elementów elektronicznych, nadaje się do lekkiej i szybkiej produkcji.
Narzędzia tnące i odporne na zużycie
Narzędzia tnące długie:Narzędzia produkcyjne o małych odkształceniach i skomplikowanych kształtach, takie jak zamki błyskawiczne, długie stożki z drutu, długie rozwiertaki oraz specjalistyczne frezy o twardości krawędzi skrawającej ≥ 62 HRC.
Metalowe ostrze tnące: stosowane w precyzyjnych nożyczkach lub narzędziach do cięcia, wydłużające żywotność o ponad 50%.
Formy do tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych
Cała utwardzona forma plastikowa:nadaje się do precyzyjnej produkcji metodą formowania wtryskowego, zapewniając gładkość powierzchni i stabilność wymiarową.
Forma do formowania tworzyw sztucznych termoutwardzalnych: spełniająca wymagania dotyczące wysokiej odporności na zużycie i dużej wytrzymałości, np. w masowej produkcji obudów urządzeń elektrycznych lub podzespołów samochodowych.
Kluczowe ograniczenia i wymagania procesowe
Scenariusze zastosowania:Priorytet dla warunków pracy na zimno przy lekkim i średnim obciążeniu (tłoczenie, gofrowanie). Należy unikać obciążeń o dużym obciążeniu udarowym, aby zapobiec kruchemu pękaniu.
Specyfikacja obróbki cieplnej:Zalecane hartowanie olejowe w temperaturze 830–850 ℃ i odpuszczanie niskotemperaturowe w temperaturze 170–190 ℃, przy twardości 60–62 HRC; lub wyżarzanie sferoidyzujące (770–790 ℃) przed hartowaniem w celu usunięcia sieci węglików.
Typowy przypadek zastosowania przemysłowego stali DC53 (stali do obróbki na zimno o wysokiej wytrzymałości), biorąc pod uwagę jej wysoką twardość (62-63 HRC), doskonałą odporność na pękanie (wytrzymałość nawet dwukrotnie większa niż w przypadku SKD11) i stabilność cięcia drutem:
Precyzyjne tłoczenie i cięcie
Matryca do tłoczenia blach ze stali nierdzewnej/stopu
Stosowane do szybkiego dziurkowania metalowych ramek telefonów komórkowych (grubość 0,3-1,0 mm) i zacisków złączy, z płaskością cięcia ≤± 0,03 mm i żywotnością ponad dwukrotnie dłuższą niż SKD11.
Precyzyjny stempel i krawędź tnąca
Produkcja mikrowykrojników śrubowych M1.2-M12 i noży do cięcia elementów elektronicznych o twardości ≥ 62 HRC i znacznych właściwościach zapobiegających wyszczerbieniom.
Formowanie na zimno części samochodowych
Łączniki o dużej wytrzymałości, wytłaczane na zimno
Formowane wsadowo śruby silnikowe i tuleje wałków przekładniowych o wytrzymałości na ściskanie ≥ 2500 MPa, wytrzymujące powtarzające się obciążenia udarowe.
Nowa matryca do rozciągania pokrywy baterii energetycznej
Nadaje się do głębokiego rozciągania stopu aluminium/folii miedzianej, rozwiązując problem pękania w ostrych narożnikach. Żywotność formy przekracza 1 milion razy.
Złożone formy do obróbki na zimno
Precyzyjna forma do cięcia drutu
Duża matryca do ramek paneli LCD (≥ 500 mm) z odkształceniem spowodowanym cięciem drutu mniejszym niż 0,05 mm/m po odpuszczaniu w wysokiej temperaturze.
Matryca do kucia na zimno dla nieregularnych części
Materiały trudne do odkształcenia (np. stop tytanu) są formowane przez walcowanie blach drucianych i kształtowanie nitów, aby zmniejszyć ryzyko pękania.
Narzędzia specjalne i części odporne na zużycie
Narzędzia do precyzyjnego cięcia
Zastąp stal szybkotnącą w produkcji mikrowierteł i frezów do płytek PCB, o twardości powierzchni większej niż 1250 HV po azotowaniu.
Podstawowe elementy form wtryskowych
Rdzeń soczewki optycznej wypolerowany do Ra0,02 μm charakteryzuje się lepszą odpornością na korozję niż konwencjonalna stal formierska.
Kluczowe procesy i ograniczenia
Rdzeń poddany obróbce cieplnej:Zalecane jest hartowanie w temperaturze 1020–1050 ℃ + odpuszczanie wtórne w temperaturze 620–530 ℃ (62–63 HRC), należy też unikać odpuszczania w strefie kruchej w temperaturze 400 ℃.
Obowiązująca granica:Preferowany scenariusz obróbki na zimno (-50~400 ℃), warunki pracy w wysokiej temperaturze wymagają wzmocnienia powłoki powierzchniowej; należy unikać ciężkiego kucia na gorąco.
Stale te mają dobrą twardość i odporność na zużycie, co czyni je odpowiednimi do produkcji różnych form do obróbki na zimno. Wybór materiału zależy od konkretnych wymagań aplikacji i wymagań dotyczących wydajności.