Formwerkstoff und Wärmebehandlung

Eigenschaften, die Kunststoffformstähle aufweisen sollten

I. Anwendungs-Eigenschaften von Kunststoffformstählen

1. Härte

Die Härte ist ein wichtiges Leistungskennzeichen, das für Formen erforderlich ist. Während des Betriebs sollte die Form ihre Abmessungen und Form unter der Wirkung von Druckspannungen nicht schnell ändern, um die Präzision und die Funktionsfähigkeit der Form aufrechtzuerhalten. Daher sollte die wärmebehandelte Form eine ausreichende Härte aufweisen, um sicherzustellen, dass die Form genügend Steifigkeit hat.

2. Verschleißbeständigkeit

Während des Betriebs muss die Form beträchtliche Druckspannungen und Reibung infolge der Füllung und Strömung von Kunststoffen aushalten. Es wird verlangt, dass die Form unter diesen Bedingungen immer noch ihre Abmessungen und Form unverändert beibehält, um sicherzustellen, dass die Form eine ausreichende Lebensdauer hat. Insbesondere bei der Herstellung von harten Kunststoffen oder Kunststoffen, die mit Glasfasern verstärkt sind, besteht eine höhere Anforderung an die Verschleißbeständigkeit. Die Verschleißbeständigkeit der Form hängt von der Zusammensetzung, der Struktur und der wärmebehandelten Härte des verwendeten Stahls ab. Daher ist es vorteilhaft, die Härte der Form zu erhöhen, um ihre Verschleißbeständigkeit zu verbessern. Wenn die Härte jedoch einen bestimmten Wert erreicht, wird der Einfluss der Härte auf die Verschleißbeständigkeit weniger offensichtlich.

3. Festigkeit und Zähigkeit

Die Form muss während des Betriebs Stoß-, Biege- und Scherspannungen usw. aushalten und wird oft aufgrund unzureichender Festigkeit und Zähigkeit (örtlich oder schwerwiegend) beschädigt. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Form eine ausreichende Festigkeit und Zähigkeit aufweist, um die Lebensdauer der Form zu verlängern und ihre sichere Verwendung zu gewährleisten.

Die Korngröße des Stahls, die Menge, Größe und Verteilung der Karbide im Stahl sowie die Menge an Austenit usw. haben einen großen Einfluss auf die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls. Wenn die Korngröße im Stahl zunimmt und die Unregelmäßigkeit der Karbidgewichtsverteilung zunimmt, verringert sich die Festigkeit des Stahls, und es hat auch einen negativen Einfluss auf seine Zähigkeit. Daher kann, je nach Anwendungsbedingungen und Leistungserfordernissen, die chemische Zusammensetzung, der Gefügestand und der Wärmebehandlungsprozess des für die Form verwendeten Stahls rational ausgewählt werden, um die Anforderungen der Form an ihre Festigkeit und Zähigkeit zu erfüllen.

4. Korrosionsbeständigkeit

Beim Herstellen von Kunststoffprodukten wie Polyvinylchlorid oder solchen mit Zusatzstoffen wie Flammschutzmitteln werden während des Thermoformprozesses korrosive Gase abgespalten, die eine starke korrosive Wirkung auf die Form haben. Daher müssen die Formen, die bei der Herstellung solcher Kunststoffprodukte verwendet werden, neben der Forderung, dass die Formwerkstoffe eine bestimmte Härte, Festigkeit und Verschleißbeständigkeit aufweisen, auch einen gewissen Grad an Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

II. Bearbeitbarkeit von Kunststoffformstählen

1. Bearbeitbarkeit

Die Bearbeitbarkeit bezieht sich auf Warmarbeiteigenschaften wie Walzen und auf Kaltarbeiteigenschaften in Formen wie Schneiden, Schleifen usw., sowie auf die Ätzbearbeitungseigenschaften. Bei Kunststoffformen sollte insbesondere ihre Polierbarkeit berücksichtigt werden. Die oben genannten Eigenschaften hängen von der chemischen Zusammensetzung des Stahls, der Qualität der Schmiedung, dem Gefügestand und den Gehalten an Schwefel und Phosphor ab.

2. Wärmebehandlungsdeformation

Die Anforderungen an die Abmessungen und Formen von Formen sind relativ streng. Wenn die Form nach der Fertigbearbeitung die endgültige Wärmebehandlung durchläuft, sollte die Veränderung der Abmessungen und Formen der Form möglichst gering sein. Daher muss der verwendete Formwerkstoff während der Wärmebehandlung eine geringe Deformation aufweisen und gleichzeitig einen ausreichend breiten Härtetemperaturbereich haben, um das Auftreten von Überhitzung oder unzureichender Härtetemperatur zu verringern.

3. Härtbarkeit und Abschreckbarkeit

Die Härtbarkeit hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des Stahls, insbesondere vom Kohlenstoffgehalt, ab. Die Abschreckbarkeit hängt neben von der chemischen Zusammensetzung des Stahls auch von der ursprünglichen Struktur des Stahls vor dem Abschrecken ab. Je nach Anwendungsbedingungen und Funktionen der Form haben die Anforderungen an ihre Härtbarkeit und Abschreckbarkeit unterschiedliche Schwerpunkte.

4. Entkohlungsempfindlichkeit

Während der Wärmebehandlung tritt an der Oberfläche der Form Entkohlung auf, die die mechanischen Eigenschaften der Oberflächenschicht der Form verringert, insbesondere hat es einen größeren Einfluss auf die Oberflächenverschleißbeständigkeit. Daher sollte die Entkohlungsempfindlichkeit des Formstahls möglichst niedrig sein.