V industriji izdelave kalupov izbira materiala neposredno določa življenjsko dobo kalupa, natančnost in učinkovitost proizvodnje. Pri različnih delovnih pogojih (npr. brizganje, žigosanje, kovanje) se zahteve za kalupe, kot so temperaturna odpornost, odpornost proti obrabi in odpornost proti utrujenosti, zelo razlikujejo. Štiri osnovne vrstemateriali za kalupeso zasnovani s ciljnimi lastnostmi. Zagotavljajo natančne rešitve za proizvodnjo kalupov na področjih, kot so gospodinjski aparati, avtomobilizem in stroji. Podjetjem pomagajo zmanjšati stroške zamenjave in izboljšati stabilnost kakovosti izdelkov.
Plastični kalupni materiali so zasnovani posebej za postopek brizganja in morajo prenesti korozivne učinke plastične taline ter izpolnjevati zahteve visokofrekvenčnega odstranjevanja iz kalupa.
Ključne lastnosti: visoka sposobnost poliranja (zagotavljanje gladke površine za plastične dele), odpornost proti koroziji (odporen na jedko plastiko, kot je PVC) in dobra obdelovalnost.
Tipični materiali: P20, 718H. Primerni so za kalupe za proizvodnjo plastičnih delov, kot so ohišja gospodinjskih aparatov, avtomobilske notranje komponente in vsakodnevne potrebščine. Na primer, kalupi, ki se uporabljajo za izdelavo prozornih plastičnih skodelic, potrebujejo materiale, ki jih je mogoče visoko polirati. S tem se izognete praskam na plastični površini in zagotovite kakovost videza izdelka. Hkrati je odporen proti koroziji daljša obstojnost kalupa. Prav tako zmanjša čas izpada zaradi pogostega vzdrževanja.
Materiali za hladno obdelavo so zasnovani za obdelavo kovin pri sobni temperaturi in morajo prenesti visoke stopnje udarcev in trenja.
Lastnosti jedra: visoka trdota, visoka odpornost proti obrabi in udarna žilavost. Lahko prenesejo postopke, kot so žigosanje, striženje in hladno iztiskanje.
Tipični materiali: Cr12MoV in DC53. Primerno za avtomobilske matrice za vtiskovanje pločevine, matrice za striženje strojne opreme in matrice za hladno tiskanje pritrdilnih elementov. Na primer, kalupi za vtiskovanje pločevine avtomobilskih vrat potrebujejo materiale z visoko odpornostjo proti obrabi. Ti materiali lahko prenesejo ponavljajoče se trenje kovinskih plošč. To preprečuje dimenzijska odstopanja odtisnjenih delov (ki jih povzroči prevelika obraba roba kalupa) in zagotavlja natančnost pri masovni proizvodnji.
Vroče delomateriali za kalupeso primerni za visokotemperaturno obdelavo kovin in morajo prenesti visokotemperaturno oksidacijo in izmenični toplotni šok.
Lastnosti jedra: odpornost na visoke temperature (lahko prenese 800-1200 °C), odpornost na toplotno utrujenost (preprečuje razpoke zaradi termičnih ciklov) in dobra toplotna prevodnost.
Tipični materiali: H13 in 5CrNiMo. Primerni so za kalupe za tlačno litje iz aluminijevih zlitin, kalupe za kovanje in kalupe za vroče iztiskanje. Na primer, kalupi za tlačno ulivanje blokov cilindrov iz aluminijeve zlitine avtomobilskih motorjev potrebujejo materiale, odporne na visoke temperature. Ti materiali lahko prenesejo drgnjenje z visokotemperaturno tekočino iz aluminija. Odpornost na toplotno utrujenost zmanjša razpoke v kalupu, ki jih povzročajo ponavljajoči se termični cikli. To podaljša življenjsko dobo kalupa.
Posebni materiali za kalupe rešujejo "nekonvencionalne delovne pogoje" in zapolnjujejo vrzeli pri uporabi tradicionalnih materialov:
Vrste jedra:
Materiali za keramične kalupe (odporni na visoke temperature, odporni proti obrabi, primerni za natančno oblikovanje keramičnih delov);
Kompozitni kalupni materiali (lahki, visoko trdni, primerni za kalupe lahkih letalskih in vesoljskih komponent);
Materiali za kalupe iz prašne metalurgije (visoke gostote, primerni za kalupe za precizne dele iz prašne metalurgije);
Primer: Kalupi za vroče oblikovanje komponent iz titanove zlitine na področju vesolja potrebujejo kompozitne materiale, odporne na visoke temperature.
Ti materiali zagotavljajo trdnost, hkrati pa zmanjšujejo težo kalupov, izboljšujejo operativno fleksibilnost in izpolnjujejo posebne zahteve vrhunske proizvodnje za kalupe.
| Vrsta materiala kalupa | Glavne značilnosti | Primerni delovni pogoji/postopki | Tipični primeri uporabe |
|---|---|---|---|
| Materiali za plastične kalupe | Visoka sposobnost poliranja, odpornost proti koroziji, dobra obdelovalnost | Brizganje plastike | Kalupi za ohišja gospodinjskih aparatov, komponente avtomobilske notranjosti |
| Materiali za kalupe za hladno delo | Visoka trdota, visoka odpornost proti obrabi, udarna žilavost | Hladno vtiskovanje kovin, striženje, hladno iztiskanje | Kalupi za avtomobilsko pločevino, strojne škarje |
| Materiali za kalupe za vroče delo | Odpornost na visoke temperature, odpornost na toplotno utrujenost, dobra toplotna prevodnost | Tlačno litje kovin, kovanje, vroče iztiskanje | Kalupi za bloke cilindrov iz aluminijeve zlitine, kovani deli |
| Posebni materiali za kalupe | Odpornost na visoke temperature/lahka teža/visoka gostota | Precizno oblikovanje keramike, proizvodnja letalskih komponent | Kalupi za precizno keramiko, komponente iz titanovih zlitin |
trenutno,materiali za kalupese razvijajo v smeri "visoko zmogljivega razvoja": Optimiziranje sestav zlitin za izboljšanje odpornosti materiala proti obrabi in odpornosti proti utrujenosti ter razvoj tehnologij nano-prevlek za nadaljnje podaljšanje življenjske dobe kalupov - vse za izpolnjevanje zahtev po natančnih kalupih na visokokakovostnih proizvodnih področjih, kot so nova energetska vozila in letalstvo. Kot "temeljni temelj" izdelave kalupov te štiri vrste materialov zagotavljajo natančno podporo za različne delovne pogoje, kar podjetjem pomaga pri doseganju učinkovite in visokokakovostne proizvodnje kalupov.
