Plastik Kalıp ve Pres Döküm Uygulamalarında P20 Takım Çeliği

Tahmini okuma süresi: 9 dakika

P20 takım çeliği Kalıp imalatında ve pres dökümde yaygın uygulama alanı bulur. Bu düşük alaşımlı çelik, genellikle önceden sertleştirilmiş halde (sertlik yaklaşık 30-40 HRC) tedarik edilir ve bu da ek yüksek sıcaklıkta ısıl işlem gerektirmeden karmaşık kalıplara doğrudan işlenebilmesini sağlayarak deformasyon ve boyut değişikliklerini en aza indirir. Mükemmel işlenebilirlik, cilalanabilirlik ve aşınma direnci sunar. Başlıca uygulamaları arasında plastik enjeksiyon kalıp boşlukları ve çeşitli takım parçalarının yanı sıra çinko alaşımı ve diğer düşük erime noktalı alaşımlı pres döküm kalıpları için de uygundur. Bu makale, P20 takım çeliğinin kapsamlı bir analizini sunarak metalurjik özelliklerini, temel avantajlarını ve plastik şekillendirme ve pres dökümdeki pratik uygulamalarını ayrıntılı olarak açıklamaktadır.

P20 Takım Çeliği: Genel Bakış

P20 çeliğinin tipik kimyasal bileşimi (kütle kesirleri) şunları içerir: Karbon (C): 0,28% ila 0,40%. Kükürt (S): ≤ 0,030% Silisyum (Si): 0,20% ila 0,80%. Manganez (Mn): 0,60% ila 1,00%. Krom (Cr): 1,40% ila 2,00%. Molibden (Mo): 0,30% ila 0,55%. Fosfor (P): ≤ 0,030%.

P20 çeliği genellikle önceden sertleştirilmiş halde tedarik edilir ve sertlik aralığı genellikle 30 ila 40 HRC arasındadır. En kolay işlenen kalıp çeliklerinden biridir. İşlenebilirlik derecesi, 100% olarak derecelendirilen tavlanmış su sertleştirmeli takım çeliği W1 ile karşılaştırıldığında yaklaşık 65%'dir. P20 çeliği ayrıca mükemmel parlatma özellikleri sunar ve onarım veya modifikasyon için kaynak yapılabilir, bu da onu plastik kalıplar ve döküm uygulamaları için uygun bir seçim haline getirir.

Plastik Enjeksiyon Kalıplarında P20 Takım Çeliği

P20 takım çeliği, plastik enjeksiyon kalıplama endüstrisinde maliyet etkinliği, dayanıklılık ve işleme özellikleri arasındaki denge nedeniyle oldukça tercih edilen temel bir malzemedir.

P20 Neden Tercih Edilen Seçimdir?

• Geniş Uygulama Yelpazesinde Maliyet Etkinliği. Bu çelikler genellikle 32 HRC (yaklaşık 300 HB) civarında önceden sertleştirilmiş halde tedarik edilir ve bu da kalıp boşluklarının daha sonra yüksek sıcaklıkta ısıl işlem gerektirmeden doğrudan işlenmesine olanak tanır. Bu, olası bozulmaları ve taşlama gibi maliyetli ısıl işlem sonrası son işlem işlemlerini ortadan kaldırarak genel üretim giderlerinin önemli ölçüde azaltılmasına katkıda bulunur. P20 tiplerinin nispeten yalın alaşım tasarımı, genellikle toplam kalıp maliyetinin yalnızca 10-20%'sini oluşturan daha düşük malzeme maliyetleriyle sonuçlanır ve harcamaların büyük kısmı işleme ve diğer üretim adımlarına atfedilir. 
• Dayanıklılık ve Kalıp Ömrü. P20, orta uzunluktaki üretim süreçleri için yeterli dayanıklılık sunar. Aşınma direnci, çeşitli son işlem prosesleriyle daha da iyileştirilebilir. Lokal aşınma veya girinti bölgelerinin nitrürlenmesi veya alevle sertleştirilmesi, P20'nin aşınma direncini artırabilir. Daha yüksek yüzey sertliği ve aşınma direnci gerektiren uygulamalar için P20 kalıpları, 55 HRC'yi aşan yüzey sertliğine ulaşarak karbürleme işlemine tabi tutulabilir.
• Boyutsal Kararlılık. P20 malzemesinin bir diğer avantajı da kalıp üretim sürecindeki boyut kararlılığıdır. Önceden sertleştirilmiş halde tedarik edildiğinden, kalıp boşluklarının işlenmesinden sonra yoğun yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden kaçınılır ve böylece bozulma ve istenmeyen boyut değişiklikleri en aza indirilir. Bu doğal kararlılık, homojen bir yapıyla birleştiğinde, nihai kalıpta öngörülebilir ve doğru boyutlar elde etmek için hayati önem taşır ve bu da kalıplanmış plastik parçaların kalitesine doğrudan yansır.

Plastik Kalıplamada İdeal Uygulamalar

P20, genel amaçlı enjeksiyon ve pres kalıpları da dahil olmak üzere geniş bir plastik kalıplama uygulamaları yelpazesine ve hatta büyük takımlara uygun, oldukça çok yönlü bir malzemedir. Ayrıca çinko döküm kalıplarında ve tutucu blok olarak da kullanılır. P20 genellikle aşırı aşınma veya yüksek cilalı optik bileşenler için uygun olmasa da, modifiye edilmiş kaliteleri şu anda endüstride kullanılan plastik kalıp çeliklerinin en büyük hacmini oluşturmaktadır. Yüzeyleri cilalanmayacak yüksek işleme içeriğine sahip kalıplar (örneğin, parçaların görünmeyen bölgelerine temas eden erkek bileşenler) için de P20 pratik bir seçimdir.

P20 ve Alüminyum

Alüminyum kalıplar öncelikle düşük hacimli üretim, prototipleme veya mümkün olan en düşük takım maliyetlerinin ana etken olduğu durumlarda tercih edilir. İşlenmeleri kolaydır ve hızlı prototipleme avantajları sunarlar, ancak düşük sertlikleri çizilmelere, eziklere ve genel olarak daha kısa ömürlere neden olur. Bazı özel alüminyum kalıplar 50.000'e kadar plastik parça üretebilirken, P20 mukavemet ve aşınma direnci açısından alüminyumdan önemli ölçüde üstündür. Bu, P20'yi, tutarlı parça kalitesinin ve kalıp ömrü boyunca daha az kalıp bakımının kritik önem taşıdığı uzun üretim süreçleri için çok daha sağlam bir seçenek haline getirir.

Pres Döküm Uygulamalarında P20 Takım Çeliği

P20 takım çeliği, dengeli özellikleri ve işleme avantajları sayesinde kalıp imalat endüstrisinde oldukça saygın bir malzemedir ve döküm uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Seçimi genellikle dökülen metalin erime noktasına ve üretim sürecinin özel gereksinimlerine göre yapılır.

Çinko Pres Dökümüne Uygunluk

P20, genellikle 400°C (750°F) civarında erime noktalarına sahip çinko alaşımları gibi düşük erime noktalı alaşımların basınçlı dökümü için ideal bir seçimdir. Düşük erime noktalı metal kalıpları, termal yorgunluk nedeniyle nadiren bozulur. P20 genellikle yaklaşık 300 HB (Rockwell C 32) sertliğe sahip önceden sertleştirilmiş halde tedarik edilir. Bu, kalıp boşluklarının daha sonra yüksek sıcaklıkta ısıl işlem uygulanmadan doğrudan işlenmesine olanak tanır. Bu, ısıl işlem sürecinde bozulma riskini azaltırken, maliyetli ısıl işlem sonlandırma işlemlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Pres Dökümde Sınırlamalar

• Yüksek Sıcaklık Alaşımları için uygun değildir. Sayısız avantajına rağmen, P20 takım çeliği genellikle döküm alüminyum, magnezyum veya pirinç gibi yüksek sıcaklık alaşımları için uygun değildir. Bu metallerin erime noktaları çinkodan önemli ölçüde daha yüksektir. Yüksek sıcaklık alaşımlarının doğasında bulunan yoğun termal döngü, genellikle kalıp yüzeylerinde "sıcak çatlama" olarak bilinen termal yorulma çatlamasına yol açar. P20 çeliği, yüksek sıcaklıklarda yumuşamaya karşı zayıf direnç gösterir ve bu da onu bu tür koşullara karşı savunmasız hale getirir. Bu hassasiyet, hızlı bozulmaya ve kalıp ömrünün kısalmasına neden olabilir.
• Karşılaştırma H13 Çelik. Alüminyum, magnezyum veya pirinç içeren zorlu döküm uygulamaları için H13 sıcak iş takım çeliği tercih edilen malzemedir. H13, yüksek sıcaklık uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, ısıya, aşınmaya ve termal mekanik yorgunluğa karşı mükemmel direnç sunan 5% krom sıcak iş takım çeliğidir. P20'nin aksine, H13 yüksek sıcaklıklarda yüksek sertlik ve mukavemetini korur ve iyi bir temperleme direncine sahiptir. Daha yüksek vanadyum içeriği, sert vanadyum karbürlerinin daha fazla dağılmasına yol açarak üstün aşınma direncine katkıda bulunur. H13 ayrıca yüksek sertleşebilirlik sergiler ve bu da hava ile sertleştirilmesine olanak tanır, bu da sertleştirmeden sonra minimum kalıntı gerilme ve daha az bozulma ile sonuçlanır. Bu özellikler, H13'ü, tutarlı performans ve uzun takım ömrünün kritik olduğu yüksek erime noktalı alaşımların dökümünde karşılaşılan şiddetli termal ve mekanik gerilmelere dayanmak için çok daha uygun hale getirir. Kuzey Amerika Pres Döküm Derneği (NADCA), H13 takım çeliğinin birinci sınıf döküm uygulamalarında kullanımına yönelik özel öneriler bile sunmaktadır.

P20 Takım Çeliğiyle Çalışma: Pratik Kılavuzlar

P20 takım çeliği, dengeli özellikleri sayesinde plastik enjeksiyon kalıpları ve çinko döküm kalıpları gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. P20'nin etkili bir şekilde kullanılması, optimum performans ve takım ömrünü sağlamak için işleme, ısıl işlem, kaynak ve parlatmada en iyi uygulamalara uyulmasını gerektirir.

P20 İşleme Takım Çeliği

P20, ön sertleştirilmiş haliyle genellikle 300 HB veya 32 HRC sertliğe ulaşarak mükemmel işlenebilirlik sergiler. Bu, ek ısıl işlem gerektirmeden temel sertlik gereksinimlerini karşılayarak boşlukların doğrudan işlenmesine olanak tanır. İşleme yöntemi, düşük ilerleme hızlarıyla birlikte yüksek dönme hızını içerir.

Isıl İşlem (Gerektiğinde)

P20, genellikle önceden sertleştirilmiş haliyle (tipik ısıl işlemden sonra yaklaşık 36-38 HRC) kullanılırken, ek yüzey işlemleri, belirli zorlu uygulamalar için özelliklerini artırabilir.

• Karbürleme: Karbürleme, plastik kalıplama uygulamalarında P20 kalıplara yaygın olarak uygulanır ve yüzey sertliğini ve aşınma direncini önemli ölçüde artırır. Bu işlem, çeliğin karbon açısından zengin bir atmosferde ısıtılmasını içerir ve genellikle 870 ila 925°C (1600 ila 1700°F) arasında 2 ila 24 saat boyunca tutulur. Süre, gerekli karbürleme derinliğine göre belirlenir. Karbürlenmiş P20 kalıplar üstün aşınma direnci, tokluk ve cilalanabilirlik gösterir. Ancak, 870°C'yi (1600°F) aşan karbürleme sıcaklıklarının cilalanabilirliği olumsuz etkileyebileceğini unutmayın.
• Nitrürleme:P20 çeliği için bir diğer faydalı yüzey işlem süreci, yüzey sertliğini arttırmak, korozyon direncini iyileştirmek ve sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmaktır.
• Stres giderici:Daha sonraki işlemlerden sonra P20'nin stres giderici bir işlemden geçirilmesi gerekir.

Parlatma Teknikleri

P20 çeliği, özellikle plastik kalıplar için kritik bir özellik olan karbürlenmiş durumda mükemmel cilalanabilirlik sergiler. Ancak, aşırı karbürleme sıcaklıkları (870 °C / 1600 °F'nin üzerinde), iyi bir cilalı yüzey elde etmeyi olumsuz etkileyebilir. Cilalama sırasında, çeliğin akma dayanımını aşarsa "portakal kabuğu" veya çukurlaşma olarak bilinen lokal plastik deformasyona neden olabilen aşırı basınçtan kaçınmak için dikkatli olunmalıdır. Genellikle yeniden eritme işlemleriyle üretilen yüksek kaliteli P20 malzemeler,

Yaygın Zorluklar ve Bunların Üstesinden Nasıl Gelinir

P20 takım çeliğinden üretilen kalıplar genellikle aşınma ve yüzey kusurlarından muzdariptir.

Kalıp aşınması, genellikle plastik karışımlara eklenen sert parçacıkların veya liflerin aşındırıcı etkisinden kaynaklanan önemli bir sorundur. Kalıp ile akan malzeme arasındaki yüksek temas basınçları ve sürtünme, yapışma ve aşınmaya neden olabilir. Agresif plastiklerle kimyasal reaksiyonlar da malzeme bozulmasına katkıda bulunur. Yetersiz veya yanlış yağlama, aşınmayı daha da kötüleştirir.

Kalıplardaki çizikler, çukurlaşmalar ve tutarsız yüzeyler gibi yüzey kusurları, kalıplanmış parçalarda doğrudan kusurlara yol açar. Aşırı cilalama, yüzey kalitesini olumsuz etkileyen "portakal kabuğu" olarak bilinen bir duruma yol açabilir. Elektriksel Deşarj İşleme (EDM), doğru şekilde uygulanmadığında, cilalanabilirliği ve nihai ürünün görünümünü olumsuz etkileyen kırılgan beyaz tabakalar ve mikro çatlaklar bırakabilir.

Bu sorunları azaltmak için birden fazla stratejinin bir arada uygulanması şarttır. Uygun bakım, malzeme birikimini önlemek ve sürtünmeyi azaltmak için rutin temizlik ve yeniden yağlama işlemlerini içerir. Düzenli gerilim giderme veya yeniden temperleme, iç gerilimleri azaltarak takım ömrünü uzatabilir. Enjeksiyon hızlarının, kalıp sıcaklıklarının ve kalıp yüzeylerindeki lokal ısınma ve mekanik gerilimi en aza indirmek için basınçların optimize edilmesi de dahil olmak üzere doğru çalışma parametreleri hayati önem taşır. Aşınma veya kusurları erken tespit etmek ve gidermek için düzenli muayene hayati önem taşır. Ayrıca, üstün homojenliğe sahip yüksek kaliteli takım çeliklerinin seçilmesi ve nitrürleme veya krom kaplama gibi uygun yüzey işlemlerinin uygulanması, aşınma direncini ve cilalanabilirliği önemli ölçüde artırabilir.

İlgili bağlantılar

• P20 Takım Çeliği | 1.2311 | 3Cr2Mo
• Kalıplarda P20 Çelik Kullanmanın Avantajları
• h13 ve p20 çeliği: H13 ve P20 çeliği arasındaki fark nedir?
• P20 Çelik ve 4140: Temel Farkları Anlama
• P20 Çelik Sertleştirilmiş Bir Çelik midir? Evet, Genellikle Önceden Sertleştirilmiştir.

P20 çeliği hakkında herhangi bir sorunuz varsa veya satın almak istiyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Takım çeliği sektöründe 20 yılı aşkın deneyime sahip bir üretici olarak, size profesyonel hizmet ve ürünler sunabileceğimizden eminiz.