U industriji proizvodnje kalupa, odabir materijala izravno određuje radni vijek kalupa, preciznost i učinkovitost proizvodnje. Pod različitim radnim uvjetima (npr. injekcijsko prešanje, štancanje, kovanje), zahtjevi za kalupe - kao što su temperaturna otpornost, otpornost na trošenje i otpornost na zamor - značajno variraju. Četiri osnovne vrstekalupni materijalidizajnirani su s ciljanim karakteristikama. Oni pružaju precizna rješenja za proizvodnju kalupa u područjima kao što su kućanski uređaji, automobilska industrija i strojevi. I pomažu tvrtkama smanjiti troškove zamjene i poboljšati stabilnost kvalitete proizvoda.
Materijali za plastične kalupe dizajnirani su posebno za proces injekcijskog prešanja i moraju izdržati korozivne učinke plastične taline i ispunjavati zahtjeve visokofrekventnog vađenja iz kalupa.
Ključna svojstva: Visoka mogućnost poliranja (osigurava glatku površinu za plastične dijelove), otpornost na koroziju (otporan na korozivnu plastiku poput PVC-a) i dobra obradivost.
Tipični materijali: P20, 718H. Prikladni su za kalupe za proizvodnju plastičnih dijelova kao što su kućišta kućanskih aparata, unutarnje komponente automobila i dnevne potrebe. Na primjer, kalupi koji se koriste za izradu prozirnih plastičnih čaša trebaju materijale koji se mogu visoko polirati. Time se izbjegavaju ogrebotine na plastičnoj površini i osigurava kvaliteta izgleda proizvoda. U isto vrijeme, otpornost na koroziju čini kalup duljim. Također smanjuje zastoje zbog čestog održavanja.
Materijali za kalupe za hladni rad dizajnirani su za obradu metala na sobnoj temperaturi i moraju izdržati visoke razine udara i trenja.
Svojstva jezgre: visoka tvrdoća, visoka otpornost na trošenje i udarna žilavost. Mogu izdržati procese kao što su štancanje, rezanje i hladno istiskivanje.
Tipični materijali: Cr12MoV i DC53. Prikladno za automobilske matrice za utiskivanje limova, matrice za rezanje hardvera i matrice za hladno utiskivanje pričvršćivača. Na primjer, kalupi za utiskivanje limova za automobilska vrata zahtijevaju materijale visoke otpornosti na trošenje. Ovi materijali mogu izdržati opetovano trenje metalnih ploča. Time se sprječavaju dimenzionalna odstupanja utisnutih dijelova (uzrokovana prevelikim trošenjem ruba kalupa) i osigurava preciznost u masovnoj proizvodnji.
Vrući posaokalupni materijaliprikladni su za obradu metala na visokim temperaturama i moraju izdržati oksidaciju na visokim temperaturama i izmjenični toplinski udar.
Osnovna svojstva: Otpornost na visoke temperature (može izdržati 800-1200°C), otpornost na toplinski zamor (sprječava pucanje uslijed toplinskih ciklusa) i dobra toplinska vodljivost.
Tipični materijali: H13 i 5CrNiMo. Prikladni su za kalupe za tlačno lijevanje od aluminijskih legura, kalupe za kovanje i kalupe za vruće istiskivanje. Na primjer, kalupi za tlačno lijevanje blokova cilindra od aluminijske legure za automobilske motore trebaju materijale otporne na visoke temperature. Ovi materijali mogu izdržati struganje visokotemperaturnom aluminijskom tekućinom. Otpornost na toplinski zamor smanjuje pukotine u kalupu uzrokovane ponovljenim toplinskim ciklusima. To produljuje životni vijek kalupa.
Posebni materijali za kalupe rješavaju "nekonvencionalne radne uvjete" i popunjavaju praznine u primjeni tradicionalnih materijala:
Vrste jezgre:
Materijali za keramičke kalupe (otporni na visoke temperature, otporni na habanje, pogodni za precizno oblikovanje keramičkih dijelova);
Kompozitni kalupni materijali (lagani, visoke čvrstoće, pogodni za kalupe lakih zrakoplovnih i svemirskih komponenti);
Materijali za kalupe metalurgije praha (visoke gustoće, pogodni za kalupe preciznih dijelova metalurgije praha);
Primjer: Kalupi za vruće oblikovanje za komponente od legure titana u području zrakoplovstva trebaju kompozitne materijale otporne na visoke temperature.
Ovi materijali osiguravaju snagu dok istovremeno smanjuju težinu kalupa, poboljšavaju radnu fleksibilnost i ispunjavaju posebne zahtjeve vrhunske proizvodnje kalupa.
| Vrsta materijala kalupa | Osnovne karakteristike | Prikladni radni uvjeti/procesi | Tipični slučajevi primjene |
|---|---|---|---|
| Materijali plastičnih kalupa | Visoka sposobnost poliranja, otpornost na koroziju, dobra obradivost | Brizganje plastike | Kalupi za kućišta kućanskih aparata, komponente interijera automobila |
| Materijali kalupa za hladni rad | Visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje, udarna žilavost | Hladno štancanje metala, rezanje, hladno istiskivanje | Kalupi za automobilski lim, škare za bravu |
| Materijali kalupa za vrući rad | Otpornost na visoke temperature, otpornost na toplinski zamor, dobra toplinska vodljivost | Lijevanje metala pod pritiskom, kovanje, vruća ekstruzija | Kalupi za blokove cilindra od aluminijske legure, kovani dijelovi |
| Specijalni materijali za kalupe | Otpornost na visoke temperature/lagana/visoka gustoća | Precizno oblikovanje keramike, proizvodnja komponenti za zrakoplovstvo | Kalupi za preciznu keramiku, komponente od legura titana |
Trenutno,kalupni materijalievoluiraju prema "razvoju visokih performansi": Optimiziranje sastava legura za poboljšanje otpornosti materijala na habanje i otpornost na zamor, i razvoj tehnologija nano-premaza za daljnje produljenje životnog vijeka kalupa—sve kako bi se zadovoljili zahtjevi za preciznim kalupima u područjima vrhunske proizvodnje kao što su nova energetska vozila i zrakoplovstvo. Kao "osnovni temelj" proizvodnje kalupa, ove četiri vrste materijala pružaju preciznu podršku za različite radne uvjete, pomažući poduzećima u postizanju učinkovite i visokokvalitetne proizvodnje kalupa.
