Bagaimana Memilih Bahan Cetakan?

Bahan cetakan tradisional dibagi menjadi bahan cetakan kerja dingin, bahan cetakan kerja panas, dan bahan cetakan plastik. Pemilihan bahan cetakan harus memenuhi persyaratan ketahanan aus, ketangguhan, kinerja fraktur kelelahan, kinerja suhu tinggi, ketahanan korosi, dan ketahanan lelah dingin dan panas. Performa proses harus memenuhi persyaratan forgeability, jumlah pemotongan yang besar, tool loss yang rendah, kekasaran permukaan mesin yang rendah, sensitivitas oksidasi dan dekarburisasi, grindability, dan persyaratan ekonomis.

Dalam produksi industri modern, cetakan adalah peralatan proses dasar utama. Bahan dan teknologi persiapan cetakan adalah kunci untuk memastikan kualitas tinggi dan umur panjang dari produk cetakan. Pemilihan bahan cetakan perlu dipilih berdasarkan kondisi kerja khusus cetakan dan kinerja bahan.

Cetakan banyak digunakan di mobil, pesawat terbang, produk mekanik dan listrik, peralatan rumah tangga, produk plastik, dan industri lainnya. Jenis bahan cetakan adalah salah satu faktor penting yang mempengaruhi masa pakai cetakan.

Kondisi Kerja Cetakan

1. Pilihan bahan cetakan bervariasi sesuai dengan kondisi kerja yang berbeda.

(1) Selama proses pengerjaan cetakan, persyaratan ketangguhan material berubah dengan gaya impak yang dikenakan, dan persyaratan kekuatan material berubah dengan daya dukung yang diperlukan.

(2) Benda kerja panas mati dan benda kerja dingin mati.

Mati kerja panas terutama dipengaruhi oleh suhu tinggi dan tekanan termal selama proses kerja. Oleh karena itu, bahan cetakan kerja panas membutuhkan ketahanan lelah dan stabilitas termal yang baik, dan baja cetakan kerja panas yang sesuai umumnya dipilih sesuai dengan suhu kerja aktual.

Pekerjaan dingin mati terutama dipengaruhi oleh gaya benturan dan gaya gesekan selama proses kerja. Oleh karena itu, die kerja dingin membutuhkan kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan yang baik, dan baja die kerja dingin umumnya digunakan sebagai bahan utama.

2. Secara umum, pemilihan bahan cetakan harus memenuhi persyaratan berikut:

(1) Ketahanan aus. Ketika blank secara plastis berubah bentuk di rongga die stamping presisi, ia mengalir dan meluncur di sepanjang permukaan rongga, menyebabkan gesekan yang parah antara permukaan rongga dan blank, yang menyebabkan die gagal karena keausan. Oleh karena itu, ketahanan aus material adalah salah satu sifat paling dasar dan paling penting dari cetakan.

Kekerasan adalah faktor utama yang mempengaruhi ketahanan aus. Secara umum, semakin tinggi kekerasan bagian cetakan, semakin kecil jumlah keausan dan semakin baik ketahanan aus. Selain itu, ketahanan aus juga berkaitan dengan jenis, jumlah, bentuk, ukuran, dan distribusi karbida dalam bahan.

(2) Ketangguhan yang kuat. Sebagian besar kondisi kerja cetakan stamping presisi sangat buruk, dan beberapa sering menanggung beban benturan yang besar, mengakibatkan patah getas. Oleh karena itu, diperlukan kekuatan dan ketangguhan yang lebih tinggi.

Ketangguhan cetakan terutama tergantung pada kandungan karbon, ukuran butir, dan keadaan organisasi.

(3) Kinerja fraktur kelelahan. Selama proses kerja cetakan presisi, fraktur kelelahan sering disebabkan oleh aksi stres siklik jangka panjang. Bentuknya meliputi fraktur kelelahan benturan berenergi kecil, fraktur kelelahan tarik, fraktur kelelahan kontak, dan fraktur kelelahan lentur.

Performa patah lelah dari cetakan terutama bergantung pada kekuatan, ketangguhan, kekerasan, dan kandungan inklusi dalam material.

(4) Kinerja suhu tinggi. Ketika suhu kerja cetakan presisi tinggi, kekerasan dan kekuatan akan menurun, mengakibatkan keausan awal cetakan atau deformasi dan kegagalan plastik. Karena bahan cetakan harus memiliki stabilitas anti-temper yang tinggi, untuk memastikan bahwa cetakan memiliki kekerasan dan kekuatan yang tinggi pada suhu kerja.

(5) Tahan lelah terhadap panas dan dingin. Beberapa cetakan presisi berada dalam keadaan pemanasan dan pendinginan berulang selama proses kerja, menyebabkan permukaan retak dan terkelupas, meningkatkan gesekan, menghambat deformasi plastik, dan mengurangi akurasi dimensi, yang mengakibatkan kegagalan cetakan. Kelelahan panas dan dingin adalah salah satu bentuk utama kegagalan cetakan kerja panas, dan cetakan tersebut harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap kelelahan dingin dan panas.

(6) Ketahanan korosi. Ketika beberapa cetakan presisi seperti cetakan plastik bekerja, karena adanya klorin, fluor, dan elemen lain dalam plastik, gas korosif yang kuat terurai setelah pemanasan, yang mengikis permukaan rongga cetakan, meningkatkan kekasaran permukaannya, dan memperburuk kegagalan keausan.

Faktor Struktural Cetakan

Struktur cetakan yang berbeda juga memiliki persyaratan yang berbeda untuk bahan cetakan. Sesuai dengan perbedaan dalam struktur cetakan, bahan yang berbeda dapat dipilih sesuai dengan metode berikut:

(1) Semakin tinggi persyaratan presisi cetakan, semakin kecil deformasi yang diperlukan selama pemrosesan. Oleh karena itu, perlu untuk memilih bahan cetakan dengan ukuran deformasi yang berbeda sesuai dengan akurasi pemesinan tertentu.

(2) Selama proses perlakuan panas cetakan, keseragaman laju pemanasan dan pendinginan dipengaruhi oleh luas penampang. Ketika luas penampang lebih besar, keseragaman lebih buruk. Dalam kondisi ini, perlu untuk memilih bahan dengan konduktivitas termal dan kemampuan pengerasan yang lebih baik untuk memastikan keseragaman sifat penampang.

(3) Jika bentuk cetakan relatif sederhana dan mudah untuk diproses dan dibentuk, baja perkakas karbon murah dapat dipilih sebagai bahan utama. Jika bentuk cetakan rumit, tegangan terkonsentrasi mungkin terjadi di beberapa lokasi. Oleh karena itu, perlu untuk memilih bahan paduan berkinerja tinggi dan memprosesnya dengan metode pendinginan yang wajar.

Kinerja Proses Bahan Cetakan

Kemampuan manufaktur bahan cetakan secara langsung mempengaruhi biaya produksi, kinerja, dan masa pakai cetakan.

(1) Kinerja penempaan. Biasanya, sebagian besar cetakan kerja panas dibentuk dengan cara penempaan. Diharapkan material tersebut memiliki ketahanan deformasi yang rendah dan kemampuan bentuk yang baik dalam kisaran suhu penempaan.

(2) Kemampuan proses perlakuan panas. Diinginkan proses perlakuan panas material yang baik, termasuk hardenability yang tinggi. Untuk cetakan tempa ukuran yang lebih besar, kemampuan pengerasan yang tinggi dapat membuat sifat mekanik pada dasarnya seragam di seluruh bagian. Juga nyaman untuk menggunakan media pendingin yang lebih moderat untuk pendinginan untuk menghindari atau mengurangi kecenderungan retak dan distorsi. Selain itu, diinginkan bahwa bahan memiliki kecenderungan kecil untuk dekarburisasi oksidatif dan pertumbuhan butir selama perlakuan panas dan distorsi perlakuan panas kecil.

(3) Kemampuan bentuk yang baik. Sebagian besar rongga atau asesoris cetakan perlu dibentuk dengan cara pemotongan atau EDM, sehingga material harus memiliki kinerja pembubutan, penggilingan, penggilingan, dan EDM yang baik. Bahan cetakan harus memenuhi persyaratan jumlah pemotongan yang besar dan kehilangan alat yang rendah. Selain itu, material juga diharuskan memiliki kemampuan las tertentu untuk memudahkan perbaikan.

(4) Setelah pendinginan, ia memiliki kekerasan permukaan yang seragam tetapi relatif tinggi.

(5) Sensitivitas oksidasi dan dekarburisasi. Pemanasan suhu tinggi membutuhkan kinerja anti-oksidasi yang baik, dekarburisasi yang lambat, ketidakpekaan terhadap media pemanas, dan tidak mudah menghasilkan pitting.

(6) Kemampuan untuk digiling . Retak gerinda dan abrasi tidak mudah terjadi.

(7) Kecenderungan retak deformasi pendinginan. Tidak sensitif terhadap suhu pendinginan dan bentuk benda kerja, dan sensitivitas rendah terhadap retak pendinginan konvensional.

(8) Pemilihan bahan cetakan juga harus memenuhi persyaratan ekonomi.

Pemilihan bahan cetakan perlu mempertimbangkan banyak faktor, JTR dapat mempertimbangkan secara komprehensif sesuai dengan kebutuhan spesifik pelanggan, dan membuat saran profesional. JTR dapat memberikan layanan profesional dan hemat biaya mulai dari desain cetakan hingga produksi cetakan . Pelanggan dari seluruh dunia dipersilakan untuk menghubungi kami.