طراحی و رفع عیوب قالب های دائمی

عوامل موثر بر طراحی و رفع عیوب قالبهای دائمی به شرح مقابل است. ا – معرفی انواع فولادهای ابزار ۲ – خطاهای رایج در طراحی 3 – عیب یابی و رفع عیب قالب ها ۴ – عمليات سطحی برای بهبود خواص سطح قالب

معرفی انواع فولادهای ابزار

انواع فولادهای ابزار به شرح زیر می باشد.

فولادهای ابزار کربنی

۰,۹۱-۱. ۰ می باشد. این فولاد یک فولاد ایزار کرینی سخت شونده در آب است که میزان کرین آن پس از سختکاری، دارای سطح سخت و مغز نرم تر می شودW1

فولادهای ابزار سرد کار

چند نوع ابزار سرد کار (Cold work tool steels) در زیر معرفی می شوند

۰۱ فولادهای ابزار همه منظوره (General purpose سخت شونده در روغن است که در عملیات حرارتی، سختی بالایی می گیرد. ابزارها و قالب های ساخته شده از این نوع فولاد دارای لبه های بادوامی هستند.

۰۶ فولادهای ابزار با آلیاژ متوسط (و ۱٫۴۵٪ کربن و سخت شونده در روغن است. در این فولاد در حالت آنیل شده، حدود یک سوم کربن به صورت گرافیت و بقیه کربن به صورت ترکیب کاربیدیMediun- alloy ) می باشد.

سهولت ماشین کاری

این فولاد ابزار بهتر از بقیه انواع فولادهای سخت شونده روغن است. فولاد ۰۶ برای کاربردهای عمومی در قالب سازی و ابزارسازی مناسب است و استحکام به سایش بسیار خوبی دارد. ولی لبه ها قطعات ساخته شده از این فولاد دوام زیادی ندارد.

.مقاوم به سایش) دارد D (مقاوم در برابر شوک) استحکام سایشی بالاتر داشته و چقرمگی بهتری نسبت به فولادهای گروه S فولادهای ابزار همه منظوره سخت شونده در هوا است که به هنگام عملیات حرارتی دچار اعوجاج اندکی می شود و استحکام به سایش خوبی دارد. این فولاد کاربردهای عمومی زیادی دارد و نسبت به فولادهای گروهA2 (یک فولاد ایزار کرم – مولیبدن کم آلیاژA6 سخت شونده در هوا است که ترکیبی ازLow- alloy )

ویژگی های چقرمگی

استحکام و مقاومت در برابر سایش را از خود نشان می دهد. برای ساخت ابزارها و قالب های سرد کار با عمر کاری متوسط، A6 یک انتخاب عالی است. دمای سختکاری این فولاد نسبتا پایین است و در هوا سخت می شود و به همین دلیل ثبات ابعادی خویی در عملیات حرارتی دارد. |

.فولادهای ابزار پر کرین و پر کرم، سخت شونده در هوا است.

این فولاد طوری فرموله شده است که ترکیبی از ویژگی های حاصل از سخت شونده در هوا و مقاومت عالی در برابر سایش را از خود نشان می دهد. این نوع فولاد به عنوان یک معیار استاندارد برای مقایسه دیگر فولادها از نظر مقاومت سایشی، ثبات ابعادی در عملیات حرارتی و دیگر ویژگی های حاصل از سخت شدن در هوا می باشدD2

(اشاره کرد. از این فولاد در مواردی استفاده می شود که مقاومت سایشی، تغییر شکل ناپذیری (Deep hardening) یک فولاد ابزار سرد کار پر کربنی سخت شونده در روغن است. از ویژگی های مهم این فولاد می توان به مقاومت سایشی بسیار زیاد، استحکام فشاری بالا و قابلیت سختکاری عمقیD3 Non- deformation ) و سختی بالا مورد نیاز باشد.

فولادهای مقاوم در برابر شوک

یک فولاد مقاوم در برابر شوک همه منظوره و سخت شونده در روغن است. این فولاد ویژگی های فولادهای سرد کار و گرم کار را تواما دارد و برای ابزارهایی که در معرضS1 شوک قرار می گیرند، مناسب است. S1 کرین کمی دارد و به همین دلیل چقرمگی این فولاد خوب است. وجود کرم و تنگستن در این فولاد باعث ایجاد مقاومت سایشی و سختی پذیری بالا می شود. سطح قطعات ساخته شده از فولاد S1 را معمولا کربن دهی سمانتاسیون) می کنند تا استحکام سایشی آنها افزایش یابد.

.یک فولاد مقاوم در برابر شوک و سخت شونده در روغن است که هم می توانند نرم باشد و هم قابلیت سختی پذیری زیاد داردS5

. |در ساخت ابزارها و قالب های سرد کار متوسط، قالب های تزریق پلاستیک، تیغه های برش، قالب های گرم، کار متوسط و قطعات متنوع دیگر استفاده می شود S7 یک فولاد مقاوم در برابر شوک سخت شوند در هوا است که مقاومت در برابر ضربه (چقرمگی آن عالی است. این فولاد کاربردهای متنوعی دارد. از فولادS7

فولادهای ابزار گرم کار

(پرمصرف ترین فولاد گرم کارH13 Hot-Work سخت شونده در هوا است که از آن در ساخت قالب های دایکست (Die Cast) قالب های تزریق پلاستیک و قالب های فورجینگ (Forging) استفاده می گردد.

ویژگی های فولاد H13 عبارتند از سختی سرخ (Red hardness) خوب، مقاومت سایشی و مقاومت در برابر ترک های حرارتی، بهترین سختی کاربردی این فولاد ۴۴-۴۸ HRC برای قالب های دای کست و ۴۰-۴۴ HRC برای قالب های مقاوم در برابر شوک (مانند قالب های فورجینگ) است.

فولادهای ابزار تندبر

است که عنصر آلیاژی اصلی آن مولیبدن و دیگر عناصر آن تنگستن، کرم و وانادیم می باشد. این یک فولاد همه منظوره مقاوم در برابر شوک و سایش است و سختی سرخ خوبی دارد (Salt یکی از فولادهای تندير سخت شونده در هوا، روغن یا نمکM2

یک فولاد تندیر سخت شوند در هوا، روغن یا نمک، با عناصر آلیاژی مولیبدن، تنگستن و وانادیم و میزان کربن بالا است. مقاومت سایشی این فولاد در مقایسه با دیگر فولادهای تندیر خیلی بیشتر استM4 M42عالی و چقرمگی آن نیز خوب است، مقاومت سایشی این فولاد عالی و سنگ زنی آن نیز به سادگی انجام می شود. در مواردی که مقاومت سایشی بالا، سختی سرخ خوب و چقرمگی در یک ابزار لازم باشد، باید از فولاد M42 سخت کرد. سختی سرخ فولاد HRC یک فولاد تندپر سخت شونده در هوا یا نمک است. این فولاد پر کرین است و عناصر آلیاژی اصلی آن مولیبدن و كبالت می باشد. این فولاد را می توان تا ۷۰M42 استفاده نمود.

یک فولاد تندیر از نوع تنگستنی سخت شونده در هوا یا نمک است که میزان کرین، وانادیم و کبالت آن بالا است و توصیه می شود در مواردی که مقاومت سایشی و سختی سرخ زیادی مورد نیاز باشد، از این فولادT15 استفاده شود.

فولادهای قالب پلاستیک

فولاد ۴۲۰ یک فولاد زنگ زن سخت شونده و در روغن یا هوا است. این فولاد مقاومت سایشی، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت پرداخت کاری خوبی دارد و می تواند آن را تا ۴۶-۵۰ HRC سخت کرد. P20 نیز یک فولاد با آلیاژ متوسط و از پیش سخت شده با سختی 300 HB است. این فولادهای ابزار قالب را در حالت سخت شده می توان به خوبی ماشینکاری نمود.

منبع