پرسکاران ورقهاي فلزي براي ارزیابي رفتار مواد و پوشش ابزار، آزمایشات مختلفي را بکار مي برند. آزمایشات اصلي مورد استفاده تست خراشي ، تست خمشي فشاري ، آزمایشات کاهش سطح مقطع و آزمایشات شکل دهي، مي باشد. بطور کلي 5 مدل خرابي وجود دارد که عامل اصلي از کارافتادن ابزار پرسکاري بوده و این موارد در ادامه مورد بحث قرار خواهند گرفت. در سالیان اخیر فولادهاي پر استحکام پیشرفته، بطور گسترده اي در صنعت خودروسازي مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده روز افزون از این مواد در نتیجه پاسخ و عملکرد عالي اینگونه مواد بدلیل کاهش وزن و افزایش امنیت خودرو به هنگام تصادفات مي باشد. همانطور که استفاده از این فولادها مزایایي به همراه دارد، مشکﻼتي نیز در هنگام استفاده، گریبانگیر مصرف کننده خواهد شد. این قبیل مشکﻼت که عمده آن متوجه پرسکاران مي باشد عبارتند از برگشت فنري و افزایش نیروي لازم جهت شکل دهي( و بنابراین فشار تماسي). لازم به ذکر است که این محدودیت ها را در هنگام شکل دهي فولادهاي نرم کمتر شاهد خواهیم بود. در بیشتر موارد پرسکار مجبور مي باشد در هنگام شکل دادن فلز و براي کاهش برگشت فنري، فشار را افزایش دهد که این افزایش فشار باعث افزایش فشار سایش ابزار و پوسته اي شدن آمي گردد.
بنا براین اعمال فرایندهاي بهبود سطحي و استفاده از ابزار جدید براي اجتناب از سایش شدید ابزار به هنگام شکل دهي فولادهاي پر استحکام پیشرفته امري اجتناب ناپذیر است. انواﻉ خرابي ابزار و عوامل بوجود ﺁمدﻥ ﺁنها سايش: سایش یکي خرابیهاي مهم و تاثیر گذار در عملکرد مواد بوده که در سطح بیروني ابزار بوجود مي آید که در اثر مکانیزم هاي ساینده وکاهش و جابجایي مواد در سطح ابزار، پدیدار مي شوند. یکي از معمولترین پدیده هاي سایشي پوسته اي شدن مي باشد. پوسته اي شدن در اثر لغزش و تماس بین سطح ابزار و قطعه کار بوجود آمده که منجر به کاهش و جابجایي مواد در سطح ابزار مي شود. دو مکانیزم اصلي سایش، سایش چسبنده و سایش خراشي مي باشند. سایش خراشي در اثر ذرات سخت بوجود مي آید. این ذرات با عث بوجود آمدن نیرویي در خﻼف جهت و حرکت آنها در طول سطح جامد شده و مکانیزم سایش خراشي بوجود مي آید.
مکانیزم چسبنده، بوسیله چسبندگي موضعي میان سطوح در حال تماس بوده و منجر به انتقال مواد میان این سطوح مي گردد. تغيیر فرﻡ پلاستیکی: تﻐییر فرم پلاستیک توسط فشار تماسي متجاوز شده از تنش تسلیم فشاري ابزار بوده و یکي از خرابیهاي رایج ابزار در حال تماس مي باشد. ورقه ورقه اي شدﻥ: هنگامیکه تنشهاي وارده به ابزار از مقدار استحکام خستگي ابزار بیشتر شود، این نوع خرابي بوجود مي آید. ترﻙ: هنگامیکه تنشهاي وارده به ابزار از تافنس شکست ابزار متجاوز گردد، ترک خوردگي بوجود آمده و به عنوان خرابي ابزار محسوب مي گردد. پوسته اي شدﻥ: در اثر لغزش دو سطح روي یکدیگر اتفاق مي افتد که اغلب مي تواند بوسیله جریان پلا ستیکي ، انتقال مواد یا توسط هر دوي آنها اتفاق بیافتد. چهار فاکتور اصلي مي توانند این نوع خرابیها را تحت تاثیر قرار دهند:
- فشار تماسي
فشار تماسي موضعي میان ورق فلزي و ابزار، تمام مدلهاي خرابي ابزار را تحت تاثیر قرار مي دهد. هنگام پرسکاري ورقهاي فولادي به افزایش فشار تماسي نیاز داریم ، لذا احتمال مشاهده AHSS خرابي ابزار در مقایسه با پرسکاري فولادهاي نرم بطور چشمگیري افزایش مي یابد. این فشار تماسي را مي توان توسط طراحي قالب از قبیل بکار بردن شعاعهاي بزرگتر یا کاهش ضخامت ورق فلزي کاهش داد.
2-کيفيت سطحي
اگر سطح ابزار خیلي نرم تر از سطح ورق فلزي باشد، سطح ابزار دچار پوسته اي شدن مي شود. پولیش کردن سطح ابزار قبل و بعد از پوششدهي به کاهش پدیده پوسته اي شدن کمک مي کند. بطور کلي زبري ورق تاثیر کمي بر روي خرابي ابزار دارد.
3-پوشش ابزار
یک پوشش مناسب با یک ضریب اصطکاک پایین براي کاهش پوسته اي شدن ضروري بوده و از سایش ابزار جلوگیري مي کند.
4-روانکار
شکل دادن فولادهاي پر استحکام به روانکارهایي با عملکرد عالي نیازمند است. ممکن است این روانکارها شامل افزودنیهاي افزایش فشار نیز باشند زیرا فشار تماسي در مناطقي از ابزار ممکن است بطور فزاینده اي افزایش یابد که مي تواند باعث آسیب گردد.
عمليات سطحي و پوشش دهي عملیات سطحي و پوششدهي کمک زیادي به افزایش عمر ابزار نیتراته کردن و ، و کاهش اصطکاک مي نماید. عملیات حرارتي آبکاري کرم سخت در میان تکنیک هاي معمول سطحي است. هر چند این فرایندها هنگامیکه ورقهاي پر استحکام مورد استفاده باشند به علت احتمال بروز دوباره خرابي کاربرد زیادي ندارند . .سه پوششي که در قالبهاي پرسکاري ورقهاي پر استحکام مورد استفاده قرار مي گیرند عبارتند از:
– رسوب بخارفیزیکي(PVD)
–رسوب بخارشیمیایي (TD) و
– نفوذ حرارتي (CVD (
شکل1 – پوششهاي مورد استفاده در صنعت قالبسازي
رسوب بخار شیمیایي به درجه حرارت بالاتري نسبت به رسوب بخار فیزیکي احتیاج داردو همانند فرایند نفوذ شیمیایي در درجه حرارت هاي بالا انجام مي شود. این درجه حرارت باعث نرمي سطح قالب شده بنابراین در هنگام استفاده از این فرایندها به عملیات هاي دوباره سختکاري نیاز مي باشد. همچنین در اثر بالا بودن درجه حرارت
اعوجاج و ازهم پاشیدگي ابعادي نیز رخ مي دهد. ،CVD و PVD رایج ترین پوششهاي مورد استفاده در فرایندهاي ، پوششهاي کاربیدي از CrN و TiN پوششهاي نیتراته از قبیل و DLC ،فیلم هاي روانکار جامد از قبیل WC/C و TiC قبیل یا ترکیباتي از این موارد مي باشد. MoS2 ترد مي باشند در CVD وPVD از آنجائیکه خیلي از پوششهاي زمینه هایي با مواد سفت به کار برده مي شوند، بنابراین ابزار فولادي قبل از اعمال این پوششها سختي سطحي مي شوند. پوشش هاي دوتایي و چند تایي شامل پوششهاي نیتراته و پوششهاي یک روش معمول مي باشد که در صنایع قالب سازي اروپا PVD استفاده گسترده اي دارد. با در نظر گرفتن قیمت بالاي
فولاد ابزار هاي پوشش داده شده، ابزار هاي شکل دهي بزرگ که از مواد نسبتا ارزان و نرم (مانند چدن یا فولاد ابزار هاي درجه پایین) تشکیل شده اند تحت عملیات هاي پوشش دهي قرار مي گیرند و یا مي توان مکانهایي از این ابزار را با فولادهاي ابزار درجه بالا که همراه با پوشش باشند ، تعویض نمود.
