Στη βιομηχανία κατασκευής καλουπιών, η επιλογή υλικού καθορίζει άμεσα τη διάρκεια ζωής, την ακρίβεια και την αποδοτικότητα παραγωγής ενός καλουπιού. Κάτω από διαφορετικές συνθήκες εργασίας (π.χ. χύτευση με έγχυση, σφράγιση, σφυρηλάτηση), οι απαιτήσεις για καλούπια —όπως αντοχή στη θερμοκρασία, αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κόπωση— ποικίλλουν σημαντικά. Τέσσερις βασικοί τύποιυλικά καλουπιούέχουν σχεδιαστεί με στοχευμένα χαρακτηριστικά. Παρέχουν ακριβείς λύσεις για την κατασκευή καλουπιών σε τομείς όπως οι οικιακές συσκευές, η αυτοκινητοβιομηχανία και τα μηχανήματα. Και βοηθούν τις επιχειρήσεις να μειώσουν το κόστος αντικατάστασης και να βελτιώσουν τη σταθερότητα της ποιότητας των προϊόντων.
Τα πλαστικά υλικά καλουπιού έχουν σχεδιαστεί ειδικά για τη διαδικασία χύτευσης με έγχυση και πρέπει να αντέχουν στις διαβρωτικές επιδράσεις του τήγματος πλαστικού και να πληρούν τις απαιτήσεις ξεκαλουπώματος υψηλής συχνότητας.
Βασικές ιδιότητες: Υψηλή ικανότητα στίλβωσης (εξασφάλιση λείας επιφάνειας για πλαστικά μέρη), αντοχή στη διάβρωση (ανθεκτικά σε διαβρωτικά πλαστικά όπως το PVC) και καλή δυνατότητα επεξεργασίας.
Τυπικά υλικά: P20, 718H. Αυτά είναι κατάλληλα για καλούπια που παράγουν πλαστικά εξαρτήματα, όπως περιβλήματα οικιακών συσκευών, εξαρτήματα εσωτερικού αυτοκινήτου και είδη καθημερινής ανάγκης. Για παράδειγμα, τα καλούπια που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή διαφανών πλαστικών ποτηριών χρειάζονται υλικά που μπορούν να γυαλιστούν πολύ. Αυτό αποφεύγει τις γρατσουνιές στην πλαστική επιφάνεια και διασφαλίζει την ποιότητα εμφάνισης του προϊόντος. Ταυτόχρονα, η αντίσταση στη διάβρωση κάνει το καλούπι να διαρκεί περισσότερο. Μειώνει επίσης το χρόνο διακοπής λειτουργίας από τη συχνή συντήρηση.
Τα υλικά μήτρας ψυχρής εργασίας είναι σχεδιασμένα για επεξεργασία μετάλλων σε θερμοκρασία δωματίου και πρέπει να αντέχουν υψηλά επίπεδα κρούσης και τριβής.
Ιδιότητες πυρήνα: Υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά και αντοχή σε κρούση. Μπορούν να αντέξουν διεργασίες όπως σφράγιση, διάτμηση και ψυχρή εξώθηση.
Τυπικά υλικά: Cr12MoV και DC53. Κατάλληλο για μήτρες σφράγισης λαμαρίνας αυτοκινήτων, μήτρες κοπής υλικού και μήτρες ψυχρής κεφαλής συνδετήρων. Για παράδειγμα, τα καλούπια σφράγισης για λαμαρίνα πόρτας αυτοκινήτων χρειάζονται υλικά υψηλής αντοχής στη φθορά. Αυτά τα υλικά μπορούν να αντέξουν την επαναλαμβανόμενη τριβή από μεταλλικά φύλλα. Αυτό αποτρέπει τις αποκλίσεις διαστάσεων των σταμπωτών εξαρτημάτων (που προκαλούνται από την υπερβολική φθορά της άκρης του καλουπιού) και εξασφαλίζει ακρίβεια στη μαζική παραγωγή.
Ζεστή δουλειάυλικά καλουπιούείναι κατάλληλα για επεξεργασία μετάλλων σε υψηλή θερμοκρασία και πρέπει να αντέχουν σε οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία και εναλλασσόμενο θερμικό σοκ.
Βασικές ιδιότητες: Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες (μπορεί να αντέξει 800-1200°C), αντοχή στη θερμική κόπωση (αποτρέπει το ράγισμα από τη θερμική ανακύκλωση) και καλή θερμική αγωγιμότητα.
Τυπικά υλικά: H13 και 5CrNiMo. Αυτά είναι κατάλληλα για καλούπια χύτευσης από κράμα αλουμινίου, καλούπια σφυρηλάτησης και καλούπια θερμής εξώθησης. Για παράδειγμα, τα καλούπια χύτευσης για μπλοκ κυλίνδρων από κράμα αλουμινίου κινητήρων αυτοκινήτων χρειάζονται υλικά ανθεκτικά σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτά τα υλικά μπορούν να αντέξουν το τρίψιμο υγρού αλουμινίου υψηλής θερμοκρασίας. Η αντίσταση στη θερμική κόπωση μειώνει τις ρωγμές στο καλούπι που προκαλούνται από επαναλαμβανόμενους θερμικούς κύκλους. Αυτό παρατείνει τη διάρκεια ζωής του καλουπιού.
Ειδικά υλικά καλουπιού επιλύουν «μη συμβατικές συνθήκες εργασίας» και γεμίζουν τα κενά εφαρμογής των παραδοσιακών υλικών:
Τύποι πυρήνων:
Κεραμικά υλικά καλουπιού (ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες, ανθεκτικά στη φθορά, κατάλληλα για χύτευση κεραμικών εξαρτημάτων ακριβείας).
Σύνθετα υλικά καλουπιών (ελαφριά, υψηλής αντοχής, κατάλληλα για καλούπια ελαφρών εξαρτημάτων αεροδιαστημικής).
Υλικά καλουπιού μεταλλουργίας σκόνης (υψηλής πυκνότητας, κατάλληλα για καλούπια εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης ακριβείας).
Παράδειγμα: Τα καλούπια θερμής διαμόρφωσης για εξαρτήματα από κράμα τιτανίου στον αεροδιαστημικό τομέα χρειάζονται σύνθετα υλικά ανθεκτικά σε υψηλή θερμοκρασία.
Αυτά τα υλικά εξασφαλίζουν αντοχή ενώ μειώνουν το βάρος του καλουπιού, βελτιώνουν την λειτουργική ευελιξία και πληρούν τις ειδικές απαιτήσεις της κατασκευής καλουπιών υψηλής ποιότητας.
| Τύπος υλικού καλουπιού | Βασικά Χαρακτηριστικά | Κατάλληλες Συνθήκες/Διαδικασίες Εργασίας | Τυπικές περιπτώσεις εφαρμογής |
|---|---|---|---|
| Πλαστικά Υλικά Καλουπιών | Υψηλή ικανότητα στίλβωσης, αντοχή στη διάβρωση, καλή μηχανική ικανότητα | Χύτευση πλαστικού με έγχυση | Καλούπια για περιβλήματα οικιακών συσκευών, εξαρτήματα εσωτερικού αυτοκινήτου |
| Υλικά καλουπιών ψυχρής εργασίας | Υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά, αντοχή σε κρούση | Ψυχρή σφράγιση μετάλλων, διάτμηση, ψυχρή εξώθηση | Καλούπια για λαμαρίνα αυτοκινήτου, κοπή υλικού |
| Υλικά καλουπιών Hot Work | Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στη θερμική κόπωση, καλή θερμική αγωγιμότητα | Χύτευση μετάλλων, σφυρηλάτηση, θερμή εξώθηση | Καλούπια για μπλοκ κυλίνδρων από κράμα αλουμινίου, σφυρήλατα μέρη |
| Ειδικά Υλικά Καλουπιών | Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία/ελαφρύ/υψηλή πυκνότητα | Κεραμική χύτευση ακριβείας, κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής | Καλούπια για κεραμικά ακριβείας, εξαρτήματα από κράμα τιτανίου |
Τη στιγμή,υλικά καλουπιούεξελίσσονται προς την «ανάπτυξη υψηλής απόδοσης»: Βελτιστοποίηση συνθέσεων κραμάτων για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά των υλικών και της αντοχής στην κόπωση και ανάπτυξη τεχνολογιών νανο-επικάλυψης για περαιτέρω παράταση της διάρκειας ζωής του καλουπιού—όλα για την κάλυψη των απαιτήσεων καλουπιών ακριβείας σε πεδία κατασκευής υψηλής τεχνολογίας, όπως οχήματα νέας ενέργειας και αεροδιαστημική. Ως το «βασικό θεμέλιο» της κατασκευής καλουπιών, αυτοί οι τέσσερις τύποι υλικών παρέχουν ακριβή υποστήριξη για διαφορετικές συνθήκες εργασίας, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να επιτύχουν αποτελεσματική και υψηλής ποιότητας παραγωγή καλουπιών.
