Jaki metal jest najlepszy do form odlewniczych? (Analiza materiału)

Podczas robienia formy do odlewania ciśnieniowego , pytania „jakiego materiału użyć na formę” i „jakiego materiału użyć na produkt” to dwie różne kwestie.
Idealny materiał na formę musi przypominać „żelaznego burgera” i być w stanie wytrzymać erozję płynów o wysokiej temperaturze i nie pękać podczas częstych cykli ogrzewania i chłodzenia.

Poniżej znajdują się niektóre z najczęściej stosowanych materiałów metalowych w przemyśle:

1. „Szkielet” samej formy: Stal narzędziowa do pracy na gorąco

Jest to podstawowy materiał do wykonywania form odlewniczych. Ponieważ stopiony metal jest bardzo gorący podczas odlewania pod ciśnieniem, zwykła stal zmięknie w kontakcie.
Stal H13 (najczęściej stosowana): Jest to „uniwersalna” stal w branży form. Ma nie tylko wysoką twardość, ale co najważniejsze, jest bardzo odporny na ciepło. Nawet po wielokrotnym narażeniu na działanie stopionego metalu w wysokiej temperaturze nie jest on podatny na pękanie (zwane w przemyśle zmęczeniem cieplnym). Jest to preferowany wybór do wytwarzania form ze stopów aluminium i stopów magnezu.
Ulepszona stal wysokiej jakości: w przypadku form, które wymagają wyjątkowo wysokiej wydajności i muszą wytwarzać setki tysięcy produktów w sposób ciągły, stosuje się stal o lepszych parametrach. Materiały te mają mniej zanieczyszczeń i większą wytrzymałość, dzięki czemu forma może trwać dłużej.

2. Materiały „szyte na miarę” dla różnych produktów

Wybór stali na formę w dużej mierze zależy od tego, jaki metal w nią wlewasz:
Podczas odlewania stopów aluminium: Aluminium ma wysoką temperaturę topnienia, która jest bardziej szkodliwa dla formy. Należy stosować stal o wysokiej wytrzymałości do pracy na gorąco, która została poddana rygorystycznej obróbce cieplnej.
Podczas odlewania stopów cynku: Cynk ma stosunkowo niską temperaturę topnienia, jak powolne gotowanie żaby, więc uszkodzenie formy nie jest tak duże. Dlatego przy wykonywaniu form do odlewania ciśnieniowego stopów cynku zakres wyboru stali może być nieco szerszy, a żywotność formy jest zwykle znacznie dłuższa niż w przypadku form ze stopów aluminium.
Podczas odlewania stopów miedzi: Temperatura stopionej miedzi jest bardzo wysoka, a zwykła stal jest trudna do wytrzymania przez długi czas. W takim przypadku mogą być nawet potrzebne drogie specjalne stopy lub materiały ze specjalną obróbką utwardzania powierzchni.

3. Materiały „podporowe” na akcesoria do form

Kompletna forma do odlewania ciśnieniowego to nie tylko dwie duże stalowe płyty; zawiera również wiele części:
Podstawa formy (skorupa zewnętrzna): Nie musi ona bezpośrednio stykać się z roztopionym metalem o wysokiej temperaturze, dlatego zwykle wystarcza zwykła stal średniowęglowa, co oszczędza koszty. Popychacze i słupki prowadzące: Są to części narażone na częste ruchy i tarcie, dlatego zazwyczaj wykonuje się je ze stali stopowej o doskonałej odporności na zużycie, a ich powierzchnie są bardzo gładkie.
Rury wody chłodzącej: Aby szybko schłodzić formę, wewnątrz osadza się rury miedziane lub w stali wierci się otwory, aby wykorzystać cyrkulację wody do rozproszenia ciepła.

4. Dlaczego nie można używać zwykłego żelazka?

Wiele osób pyta, czy nie można zastosować żeliwa lub zwykłej stali, którą można spotkać wszędzie na poboczach dróg? Odpowiedź brzmi: absolutnie nie.
Zwykłe żelazo będzie się „łuszczyć”: po podgrzaniu powierzchnia szybko się utlenia i łuszczy, w wyniku czego powstają części z wżerami.
Zwykłe żelazo odkształci się: Pod naciskiem kilkuset ton zwykłe żelazo zostanie ściśnięte i zdeformowane jak glina, co spowoduje, że forma nie będzie się prawidłowo zamykać, a roztopiony metal wytryśnie w niekontrolowany sposób.