Izbira jekel za kovane matrice

Vzroki za okvaro matrice za kovanje

Reliefne matrice za kovance se lahko poškodujejo zaradi naslednjih težav:

• Obraba: površina matrice je obrabljena, zlasti ko je tlak nizek in je material obdelovanca mehak, se lahko kovina oprime matrice, kar povzroči večjo obrabo.
• Vdolbina: površina kalupa je pritisnjena navzdol.
• Pokanje: kalup poči, običajno zato, ker je pod prevelikim pritiskom ali pa je oblika preveč zapletena.

Običajno uporabljeno jeklo v industriji srebra – jeklo W1, kaljeno z vodo

V srebrništvu (npr. proizvodnja srebrnih, bakrenih kovancev ali kovancev iz nerjavečega jekla) se vtiskovanje kovancev običajno izvaja z udarnimi kladivi. Najpogosteje uporabljeno jeklo za ta namen je jeklo W1, kaljeno v vodi, z naslednjimi lastnostmi:

• Površinska trdota: 59 do 61 HRC (HRC je trdotna enota in višje kot je število, trša je).
• Lastnosti plitvega utrjevanja: pri kaljenju se strdi samo površinska plast, notranjost pa ostane mehkejša. Ta lastnost daje kalupu trdo površino (odporen proti obrabi) in žilavost (manj nagnjen k pokanju).
• Nadzorovana kaljivost: stopnjo utrjenosti jekla je mogoče natančno nadzorovati.

Jekla W1 so zelo primerna za situacije, kjer pritisk ni previsok in je obdelovanec mehak, kot je vtiskovanje srebrnih ali bakrovih zlitin.

Izzivi in rešitve za globoko reliefne dizajne

Če ima kovanec globok dizajn (npr. kompleksen vzorec), lahko jeklo W1, utrjeno v vodi, pokvari zaradi razpok. Za rešitev tega problema so na voljo naslednja jekla:

1. Globinsko utrjeno ogljikovo orodno jeklo: utrdi se v večjo globino in prenese zahtevnejše vtiskovanje.

2. Mehko jeklo (npr. S1 ali L6):

• Trdota: 57 do 59 HRC.
• Ocena žilavosti: 6 do 8 (žilav in manj nagnjen k pokanju).

3. Jekla visoke žilavosti (npr. H11 ali H12):

• Trdota: 45 do 52 HRC (nižja od W1, vendar boljša žilavost).
• Zaradi nižje trdote se površina zlahka opraska. Zaščitimo ga lahko z dodajanjem trde kromirane prevleke (debeline 0,127 do 0,254 mm ali 0,005 do 0,010 palca).

Izbor majhnih kalupov

Za majhne kalupe, ki zahtevajo večjo odpornost proti obrabi, se lahko uporabijo naslednja jekla:

• Oljno kaljeno jeklo O1: trdota 56 do 58 HRC.
• Zračno kaljena jekla A2 in D2 imajo trdoto od 56 do 58 HRC. Ta jekla se bolje obnesejo pri majhnih kalupih, ker so odporna proti obrabi in primerna za visoko natančno tiskanje.

Kako se izdelujejo matrice – peskanje

Matrice za vtiskovanje kovancev je najbolje izdelati s pestanjem namesto z neposredno strojno obdelavo. Hubbing uporablja kuhalno ploščo za iztiskanje oblike matrice in je veliko cenejši od strojne obdelave. Kako se različna jekla obnašajo pri pestanju:

• Jekla O1 in A2 je mogoče hladno stiskati v pestu, vendar bo morda potrebno vmesno žarjenje (ogrevanje za mehčanje jekla, da se prepreči premočno pokanje) med odtisi.
• Jeklo W1 je lažje stisniti v pesto. Pri enakem tlaku ima jeklo W1 dvakrat večjo globino vdolbine kot jeklo A2.

Povzetek: Ključni dejavniki pri izbiri jekla

Če povzamemo, je treba pri izbiri jekla za matrice za vtiskovanje kovancev upoštevati naslednje dejavnike:

• Odpornost proti obrabi: matrica mora biti sposobna uporabljati dolgo časa brez obrabe.
• Žilavost: matrica ne sme zlahka počiti.
• Utrjevalne lastnosti: ravnovesje površinske trdote in notranje žilavosti.
• Obdelovalnost: ali je enostavna strojna obdelava ali pesto.
• Stroški: poskušajte zmanjšati stroške, medtem ko zmogljivost ustreza povpraševanju.

Različne situacije zahtevajo različna jekla:

• Jeklo W1 je primerno za plitvo vtiskovanje, nizek pritisk in industrijo srebrnine.
• Jeklo S1, L6: primerno za globoko vtiskovanje, ko je potrebna žilavost.
• Jeklo H11, H12: kadar je potrebna največja žilavost, s trdim kromom za zaščito.
• Jekla O1, A2, D2: majhni kalupi, ko je potrebna visoka odpornost proti obrabi.