Izbira jekel za kalupe s hladno glavo

Hladno nanašanje je metoda obdelave kovin, ki se uporablja za izdelavo pritrdilnih elementov, kot so sorniki in vijaki. Ker so kalupi med postopkom hladnega stiskanja izpostavljeni velikemu pritisku, so nagnjeni k težavam, kot so obraba, oprijem, razpoke in celo utrujenost ali pa se kalupi deformirajo.

Zakaj kalupi s hladnim nabiranjem ne uspejo?

Kalupi s hladnim nabiranjem se pri svojem delu srečujejo z več pogostimi napakami:

• Obraba: površina kalupa je obrabljena, kar vpliva na življenjsko dobo.
• Oprijem: kovinski material se prilepi na kalup, kar povzroči slabo obdelavo.
• Pokanje: kalup poči, ker ne prenese visokega pritiska.
• Utrujenost: poškodbe zaradi utrujenosti nastanejo znotraj kalupa ali na delovni površini po dolgem času uporabe.
• Povečanje oblike: Oblika kalupa je podprta in ni mogoče ohraniti natančnosti.

Zaradi visokega tlaka v procesu hladnega stiskanja mora biti delovna površina kalupa zelo trda, običajno s trdoto 62 HRC (enota trdote). Zato je zelo pomembno izbrati pravo jeklo.

Najpogosteje uporabljena jekla: jekla W1 in W2, kaljena v vodi

Kot je omenjeno v članku, so najpogostejši materiali, ki se uporabljajo za matrice in luknjače s hladno glavo (luknjači so orodja, ki se uporabljajo z matricami), v vodi kaljena jekla W1 in W2. Ta jekla imajo naslednje lastnosti:

• Plitvo kaljenje: Ta jekla se ob kaljenju strdijo samo na površini (metoda toplotne obdelave, ki utrdi jeklo), notranjost pa je še vedno relativno mehka.
• Nadzor kaljivosti je pomemben: kaljivost je globina, do katere se lahko jeklo pri kaljenju strdi. Kaljivost mora biti prilagojena velikosti kalupa.

Vendar imata jekla W1 in W2 pomanjkljivosti:

• Omejena odpornost proti obrabi: tudi s trdoto 62-64 HRC niso dovolj dobri. Če se bo kalup uporabljal dlje časa, to jeklo morda ne bo dovolj trpežno.

Učinek vanadija: Včasih se jeklu doda vanadij (kovinski element), vendar lahko vanadij zmanjša kaljivost. Da bi rešili to težavo, je mogoče prilagoditi druge elemente v jeklu, da zagotovijo kaljivost, naredijo jeklena zrna bolj fina in izboljšajo žilavost (žilavost je sposobnost materiala, da se zlahka zlomi).

Trajnejša možnost: visokolegirana jekla (D2, M2, A2)

Kadar je potrebna daljša obstojnost kalupa, izberite visoko legirano jeklo, kot je D2, M2 ali A2. Prednosti in slabosti teh jekel so navedene spodaj:

• Prednosti: veliko večja odpornost proti obrabi kot W1 in W2, primeren za množično proizvodnjo.
• Slabosti: nizka žilavost (lahko se zlomi), ni ga mogoče izdelati neposredno v cele kalupe.

rešitev:

• Ta visokolegirana jekla naredite v vložke (majhne dele kalupa) in jih nato namestite v lupino iz jekla H11.
• Jeklo H11 je trdno s trdoto 48-50 HRC, ki ščiti vložke in naredi celoten kalup odporen proti obrabi in manj nagnjen k zlomu.

Izbira jekla za matrice za hladno nabijanje

Prebijač je orodje, ki deluje skupaj s kalupom v procesu hladnega žiganja, zelo pomembna pa je tudi izbira jekla:

• Običajno uporabljeni materiali, kot so kalupi in luknjači, so običajno izdelani iz jekla W1 ali W2.
• Kadar je potrebna žilavost, če se udarec zlahka zlomi ali če odpornost proti obrabi ni tako pomembna, se lahko uporabi jeklo S1, odporno na udarce. To jeklo je trdno in lahko prenese udarce.
• Ko je potrebna odpornost proti obrabi: če mora biti udarec bolj odporen proti obrabi, uporabite jeklo D2 ali M2.

Če povzamemo: ključ do izbire jekla

Srce tega članka je ideja, da so različna jekla primerna za različne situacije. Izbira jekla temelji na posebnih potrebah:

• Če mora biti kalup ali luknjač trd in poceni, izberite W1 ali W2.
• Če ga je treba uporabljati dlje časa in ima visoko odpornost proti obrabi, izberite D2, M2 ali A2, vendar s trdnim ohišjem.
• Če je luknja nagnjena k zlomu, izberite S1.