Die Wahl des optimalen Werkzeugstahls ist entscheidend für die Leistung und Langlebigkeit von Kunststoffspritzgussformen. Als Profi Hersteller von Kunststoff-SpritzgussteilenIch werde immer wieder gefragt: Welche Stahlsorten eignen sich am besten?
In diesem vollständigen Leitfaden gebe ich auf der Grundlage ihrer Erkenntnisse einen Überblick über die wichtigsten Faktoren für Auswahl des Werkzeugstahls für Gussformen. Ganz gleich, ob Sie einen einfachen Prototyp oder eine Großserienform bearbeiten, lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Sie den Stahl auf die Anwendung abstimmen.
Eigenschaften von Formstahl
Bei der Evaluierung Werkzeugstahl für Spritzgießformen sollten Sie zunächst diese wichtigen Materialeigenschaften berücksichtigen:
Härte und Abriebfestigkeit
Eine Form muss Millionen von Zyklen unter dem Druck von geschmolzenem Kunststoff standhalten. Härtere Stahlsorten über HRC 48 widerstehen abrasivem Verschleiß am besten. Eine extrem hohe Härte kann jedoch die Bruchzähigkeit beeinträchtigen.
Zähigkeit
Während die Härte dem Verschleiß entgegenwirkt, ist eine ausreichende Zähigkeit entscheidend, um Sprödbruch bei wiederholter thermischer und mechanischer Beanspruchung zu verhindern.
Thermische Eigenschaften
Die Form ist Heiz- und Kühlzyklen unterworfen. Wählen Sie Stähle mit hoher Wärmeleitfähigkeit und Stabilität bei diesen Schwankungen.
Korrosionsbeständigkeit
Für Formen, die mit säurehaltigen Harzen wie PVCentscheiden Sie sich für korrosionsbeständige Edelstahl- oder Werkzeugstahllegierungen.
Gängige Formstahlsorten
Mit Blick auf die Schlüsselfaktoren wollen wir uns einen Überblick über die gängigen Werkzeugstähle verschaffen:
P20
- Vorgehärtet auf 28-32 HRC
- Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit
- Geringe Kosten
- Optimal für Prototypen und Kleinserien
718 und verbesserte 718-Serie
- Vorgehärtet auf 38-40 HRC
- Verbesserte Verschleißfestigkeit gegenüber P20
- Mehr Legierung erhöht die Härtbarkeit
H13
- Durchgehärtet auf 48-54 HRC
- Führender Warmarbeitsstahl
- Hält Glasfüllungen und hohen Temperaturen stand
420 Rostfrei
- Durchgehärtet auf ~52 HRC
- Widersteht Korrosion
- Braucht außergewöhnlichen Schliff
Anpassung von Stahl an die Form
Wir haben uns mit den wichtigsten Merkmalen von Formstahl und den wichtigsten Auswahlmöglichkeiten beschäftigt. Jetzt wollen wir die Optimierung der Stahlauswahl für verschiedene Schimmelarten:
Prototyping und Brückenkonstruktion
Für frühe Validierungsläufe stellt vorgehärtetes P20 das ideale Gleichgewicht zwischen Bearbeitbarkeit, Kosten, Durchlaufzeit und angemessener Langlebigkeit dar. Verbesserte 718-Sorten erhöhen die Haltbarkeit geringfügig für minimale zusätzliche Kosten.
Kurzfristige Produktion
Mit zunehmendem Produktionsumfang kommen 718 und 420 für eine längere Lebensdauer ins Spiel. Verwenden Sie 718 für handelsübliche Harze oder 420, wenn eine hohe Oberflächengüte entscheidend ist.
Großserienproduktion
Bei der Optimierung von Formen für Millionen von Zyklen hat sich H13 als widerstandsfähig gegen abrasive Füllungen und thermische Ermüdung erwiesen. Andere durchgehärtete legierte Werkzeugstähle werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Wichtigste Erkenntnisse
- Härte, Zähigkeit, thermische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit sind entscheidende Faktoren für Formenstahl.
- P20 ist ideal für die Herstellung von Werkzeugen in kleinen Stückzahlen; H13 eignet sich hervorragend für hohe Produktionsumgebungen
- Abstimmung der Stahlsorte auf die Harzart und den Produktionsumfang
Wenn Hersteller die Anforderungen an Spritzgussformen und die Eigenschaften gängiger Werkzeugstähle kennen, können sie das optimale Material auswählen. Dadurch wird die Langlebigkeit der Formen gewährleistet und gleichzeitig die Kosten für die Bearbeitung und Wärmebehandlung kontrolliert. Mit diesen Erkenntnissen sind Sie nun in der Lage, Hochleistungsstähle auszuwählen, die auf Ihre spezifische Anwendung zugeschnitten sind!
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