U industriji proizvodnje kalupa, odabir materijala direktno određuje vijek trajanja kalupa, preciznost i efikasnost proizvodnje. U različitim radnim uvjetima (npr. brizganje, štancanje, kovanje), zahtjevi za kalupe - kao što su temperaturna otpornost, otpornost na habanje i otpornost na zamor - značajno variraju. Četiri osnovne vrstekalupni materijalidizajnirani su sa ciljanim karakteristikama. Oni pružaju precizna rješenja za proizvodnju kalupa u poljima kao što su kućanski aparati, automobilska industrija i mašine. I pomažu preduzećima da smanje troškove zamjene i poboljšaju stabilnost kvaliteta proizvoda.
Plastični materijali za kalupe dizajnirani su posebno za proces brizganja i moraju izdržati korozivne efekte taline plastike i ispuniti zahtjeve visokofrekventnog uklanjanja iz kalupa.
Ključna svojstva: Visoka sposobnost poliranja (osiguravanje glatke površine za plastične dijelove), otpornost na koroziju (otporna na korozivnu plastiku kao što je PVC) i dobra obradivost.
Tipični materijali: P20, 718H. Prikladni su za kalupe za proizvodnju plastičnih dijelova kao što su kućišta kućanskih aparata, komponente unutrašnjosti automobila i svakodnevne potrepštine. Na primjer, kalupi koji se koriste za izradu prozirnih plastičnih čaša trebaju materijale koji se mogu visoko polirati. Ovo izbjegava ogrebotine na plastičnoj površini i osigurava kvalitetu izgleda proizvoda. U isto vrijeme, otpornost na koroziju čini kalup dužim vijekom trajanja. Također smanjuje vrijeme zastoja zbog čestog održavanja.
Materijali kalupa za hladni rad dizajnirani su za obradu metala na sobnoj temperaturi i moraju izdržati visoke nivoe udara i trenja.
Osnovna svojstva: Visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje i žilavost na udar. Mogu izdržati procese kao što su štancanje, striženje i hladno istiskivanje.
Tipični materijali: Cr12MoV i DC53. Pogodan za automobilske matrice za štancanje limova, matrice za smicanje hardvera i kalupe za hladnu glavu za pričvršćivanje. Na primjer, kalupi za štancanje limova za automobilska vrata trebaju materijale visoke otpornosti na habanje. Ovi materijali mogu izdržati ponovljeno trenje od metalnih limova. Time se sprječavaju odstupanja dimenzija utisnutih dijelova (uzrokovana prevelikim trošenjem ruba kalupa) i osigurava se preciznost u masovnoj proizvodnji.
Vrući posaokalupni materijalipogodni su za visokotemperaturnu obradu metala i moraju izdržati visokotemperaturnu oksidaciju i naizmjenični termički udar.
Osnovna svojstva: Otpornost na visoke temperature (može izdržati 800-1200°C), otpornost na toplotni zamor (sprečava pucanje usled termičkog ciklusa) i dobra toplotna provodljivost.
Tipični materijali: H13 i 5CrNiMo. Pogodni su za kalupe za livenje pod pritiskom, kalupe za kovanje i kalupe za vruću ekstruziju. Na primjer, kalupi za livenje pod pritiskom za blokove cilindara od aluminijske legure automobilskih motora trebaju materijale otporne na visoke temperature. Ovi materijali mogu izdržati struganje aluminijske tekućine visoke temperature. Otpornost na termički zamor smanjuje pukotine u kalupu uzrokovane ponovljenim termičkim ciklusima. Ovo produžava vijek trajanja kalupa.
Specijalni materijali za kalupe rješavaju "nekonvencionalne radne uvjete" i popunjavaju praznine u primjeni tradicionalnih materijala:
Osnovni tipovi:
Keramički kalupi (otporni na visoke temperature, otporni na habanje, pogodni za precizno oblikovanje keramičkih dijelova);
Kompozitni materijali za kalupe (lagani, visoke čvrstoće, pogodni za kalupe lakih komponenti za vazduhoplovstvo);
Materijali kalupa za metalurgiju praha (visoke gustine, pogodni za kalupe preciznih delova iz metalurgije praha);
Primjer: Kalupi za vruće oblikovanje za komponente od legure titana u avio-svemirskom polju trebaju kompozitne materijale otporne na visoke temperature.
Ovi materijali osiguravaju snagu uz smanjenje težine kalupa, poboljšavajući operativnu fleksibilnost i ispunjavaju posebne zahtjeve vrhunske proizvodnje za kalupe.
| Vrsta materijala kalupa | Osnovne karakteristike | Odgovarajući radni uslovi/procesi | Tipični slučajevi primjene |
|---|---|---|---|
| Plastični materijali za kalupe | Visoka sposobnost poliranja, otpornost na koroziju, dobra obradivost | Injekciono prešanje plastike | Kalupi za kućišta kućnih aparata, komponente unutrašnjosti automobila |
| Materijali za kalupe za hladnu obradu | Visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje, udarna žilavost | Hladno štancanje metala, striženje, hladno istiskivanje | Kalupi za automobilski lim, rezanje okova |
| Materijali za kalupe za vruće radove | Otpornost na visoke temperature, otpornost na toplotni zamor, dobra toplotna provodljivost | Metalno livenje pod pritiskom, kovanje, vruće istiskivanje | Kalupi za blokove cilindara od aluminijskih legura, kovane dijelove |
| Specijalni materijali za kalupe | Otpornost na visoke temperature / lagana / visoka gustina | Precizno keramičko oblikovanje, proizvodnja komponenti za vazduhoplovstvo | Kalupi za preciznu keramiku, komponente od legura titanijuma |
trenutno,kalupni materijalirazvijaju se prema "razvoju visokih performansi": Optimiziranje sastava legure radi poboljšanja otpornosti materijala na habanje i otpornost na zamor i razvoj tehnologija nano-premaza za dalje produženje vijeka trajanja kalupa—sve kako bi se zadovoljili zahtjevi za preciznost kalupa u visokokvalitetnim proizvodnim oblastima kao što su nova energetska vozila i zrakoplovstvo. Kao „osnovni temelj“ proizvodnje kalupa, ova četiri tipa materijala pružaju preciznu podršku za različite radne uslove, pomažući preduzećima da postignu efikasnu i visokokvalitetnu proizvodnju kalupa.
