dnes je 28.3.2024

Input:

Hlediska pro výběr ocelí na formy a požadavky na jejich vlastnosti

6.7.2015, , Zdroj: Verlag DashöferDoba čtení: 6 minut

12.1.1 Hlediska pro výběr ocelí na formy a požadavky na jejich vlastnosti

Ing. Miloš Sova, CSc.

Požadavky na formy

Formy na tváření plastů sestavené z funkčních a pomocných dílů jsou většinou výrobně pracné, a proto i drahé nástroje. Přáním jejich uživatele proto je, aby byly co nejlevnější, dosahovaly požadovanou kvalitu a co největší životnost. Až na výjimky se vyrábějí z ušlechtilých ocelí. Pro hospodárný výběr ocelí je nezbytné znát:

- provozní namáhání nástrojů,

- předpokládanou technologii jejich výroby včetně možné renovace,

- ekonomické a organizační aspekty jejich výroby a využití.

K provozním podmínkám namáhání nástrojů řadíme velikost tlaku, tahu, míru otěru a též výši teploty zpracovaného plastu, včetně jeho chemických účinků na funkční plochy. Tyto jsou ovlivňovány:

- druhem zpracovávaného plastu,

- velikostí výrobku, jeho členitostí a přesností,

- teplotou a tlakem lisování nebo vstřikování plastu.

Pracovní podmínky

Plasty členěné zhruba na vytvrditelné reaktoplasty a tepelně zpracované termoplasty, jsou tvářeny nebo vstřikovány do formy v širokém spektru tlaků a teplot. Tak např. nejběžnější druhy reaktoplatů (např. bakelit s plnidly) jsou lisovány tlakem 35 až 100 MPa, a to při teplotě cca 160 až 165 0C. Naproti tomu termoplasty (např. polyethylén) se lisují při menších tlacích a převážně v mezích teplot 120 až 220 0C; při vstřikování až při teplotách 250 až 300 0C.

Velký důraz je kladen také na vysokou odolnost funkčních částí proti otěru, zejména při zpracování plastů s abrazivními plnidly. Proto se funkční části forem zušlechťují na poměrně vysoké pevnosti, převážně přes 1800 MPa (cca 51 HRC), nebo se povrchově upravují cementací, popř. nitridují.

Mechanické zatížení forem

Mechanický ráz je u forem velmi malý, nebo žádný, proto se neklade u oceli zvláštní důraz na houževnatost. Dobrá plasticita materiálu na druhé straně umožňuje vysokou odolnost proti tvorbě trhlinek tepelné únavy. Ohřev funkčních částí nástrojů je relativně nízký, a proto pro výrobu postačují převážně oceli uhlíkové a nízkolegované, zařazené do skupiny ocelí pro práci za studena.

Přesnost výlisků však vyžaduje oceli s nízkým sklonem ke změnám rozměrů a deformacím jak při kalení, tak při provozním namáhání. Větší formy vyžadují dobrou prokalitelnost oceli, aby byla v celé tloušťce stěn dosažena co největší tvrdost (pevnost) po zakalení.

Chemické zatížení forem

Kvůli omezení chemických účinků zpracovávaných plastů se preferují oceli se zvýšenou odolností proti korozi. Z hlediska technologických aspektů je zapotřebí, aby oceli měly dobrou obrobitelnost a obrusitelnost.

Technologické aspekty

Zvýšené nároky na jakost povrchu výlisků splňují oceli s dobrou leštitelností. Výroba tvárnic forem vtlačováním tvarů vyžaduje oceli s dobrou tvářitelností za studena.

Výše uvedené aspekty výroby a provozu forem lze shrnout do těchto hlavních požadavků na vlastnosti ocelí:

- dostatečná pevnost v tahu i v tlaku,

- zvýšená odolnost proti otěru,

- vyhovující kalitelnost a prokalitelnost,

- malé rozměrové i tvarové deformace při kalení,

- co nejlepší korozivzdornost,

- dobrá obrobitelnost, popř. tvařitelnost za studena,

- dobrá obrusitelnost a leštitelnost v zušlechtěném stavu.

Je zřejmé, že splnění všech požadavků u jedné nástrojové oceli, je pro jejich protichůdnost nereálné. Při volbě materiálů je nutno se řídit kompromisem a stanovit 2 až 3 rozhodující požadavky na vlastnosti. Důsledkem rozličných výrobních a provozních podmínek nástrojů je pak i větší počet vyráběných či doporučovaných značek ocelí.

Pevnost

Pevnost, odolnost v tlaku a do značné míry i otěruvzdornost ocelí je daná obsahem uhlíku, resp. charakterem struktury a její tvrdostí po zakalení a popuštění.

Otěruvzdornost

Otěruvzdornost, kromě tvrdosti, dále pozitivně ovlivňuje rostoucí množství karbidů legovacích prvků Cr, Mo, W a zejména vanadu. Naproti tomu účinek výše uvedených faktorů na houževnatost, tvařitelnost, deformace i

Nahrávám...
Nahrávám...