Kalıp imalat endüstrisinde malzeme seçimi, kalıbın hizmet ömrünü, hassasiyetini ve üretim verimliliğini doğrudan belirler. Farklı çalışma koşulları altında (örneğin enjeksiyon kalıplama, damgalama, dövme), sıcaklık direnci, aşınma direnci ve yorulma direnci gibi kalıplara yönelik gereksinimler önemli ölçüde farklılık gösterir. Dört temel türkalıp malzemelerihedeflenen özelliklerle tasarlanmıştır. Beyaz eşya, otomotiv, makine gibi alanlarda kalıp imalatına kesin çözümler sunmaktadır. Ayrıca işletmelerin değiştirme maliyetlerini azaltmalarına ve ürün kalitesi istikrarını artırmalarına yardımcı olurlar.
Plastik kalıp malzemeleri, enjeksiyonlu kalıplama işlemi için özel olarak tasarlanmıştır ve plastik eriyiğin aşındırıcı etkilerine dayanmalı ve yüksek frekanslı kalıptan çıkarma gereksinimlerini karşılamalıdır.
Anahtar özellikler: Yüksek cilalanabilirlik (plastik parçalar için pürüzsüz bir yüzey sağlar), korozyon direnci (PVC gibi aşındırıcı plastiklere karşı dirençli) ve iyi işlenebilirlik.
Tipik malzemeler: P20, 718H. Bunlar, ev aletleri gövdeleri, otomotiv iç bileşenleri ve günlük ihtiyaçlar gibi plastik parçalar üreten kalıplar için uygundur. Örneğin şeffaf plastik bardak yapımında kullanılan kalıplar, yüksek düzeyde cilalanabilen malzemelere ihtiyaç duyar. Bu, plastik yüzeyin çizilmesini önler ve ürünün görünüm kalitesini garanti eder. Aynı zamanda korozyona karşı dayanıklı olması kalıbın daha uzun ömürlü olmasını sağlar. Ayrıca sık bakım nedeniyle arıza süresini de azaltır.
Soğuk iş kalıbı malzemeleri, oda sıcaklığında metal işleme için tasarlanmıştır ve yüksek düzeyde darbe ve sürtünmeye dayanmalıdır.
Çekirdek özellikleri: Yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci ve darbe dayanıklılığı. Damgalama, kesme ve soğuk ekstrüzyon gibi işlemlere dayanabilirler.
Tipik malzemeler: Cr12MoV ve DC53. Otomotiv sac metal damgalama kalıpları, donanım kesme kalıpları ve bağlantı elemanı soğuk şişirme kalıpları için uygundur. Örneğin, otomotiv kapı sacına yönelik damgalama kalıpları, aşınmaya karşı yüksek dirençli malzemelere ihtiyaç duyar. Bu malzemeler metal levhaların tekrarlanan sürtünmesine dayanabilir. Bu, damgalanmış parçalarda (kalıp kenarının çok fazla aşınmasından kaynaklanan) boyutsal sapmaları önler ve seri üretimde hassasiyet sağlar.
Sıcak işkalıp malzemeleriyüksek sıcaklıkta metal işlemeye uygundur ve yüksek sıcaklıkta oksidasyona ve alternatif termal şoka dayanmalıdır.
Çekirdek özellikleri: Yüksek sıcaklık direnci (800-1200°C'ye dayanabilir), termal yorulma direnci (termal döngüden kaynaklanan çatlamayı önler) ve iyi termal iletkenlik.
Tipik malzemeler: H13 ve 5CrNiMo. Bunlar alüminyum alaşımlı döküm kalıpları, dövme kalıpları ve sıcak ekstrüzyon kalıpları için uygundur. Örneğin, otomotiv motorlarının alüminyum alaşımlı silindir blokları için basınçlı döküm kalıpları, yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyar. Bu malzemeler yüksek sıcaklıktaki alüminyum sıvının aşınmasına dayanabilir. Termal yorulma direnci, kalıpta tekrarlanan termal döngülerden kaynaklanan çatlakları azaltır. Bu, kalıbın servis ömrünü uzatır.
Özel kalıp malzemeleri "alışılmadık çalışma koşullarını" çözer ve geleneksel malzemelerin uygulama boşluklarını doldurur:
Çekirdek türleri:
Seramik kalıp malzemeleri (yüksek sıcaklığa dayanıklı, aşınmaya dayanıklı, hassas seramik parça kalıplamaya uygun);
Kompozit kalıp malzemeleri (hafif, yüksek mukavemetli, hafif havacılık bileşenlerinin kalıplarına uygun);
Toz metalurjisi kalıp malzemeleri (yüksek yoğunluklu, hassas toz metalurjisi parçalarının kalıpları için uygundur);
Örnek: Havacılık ve uzay alanındaki titanyum alaşımlı bileşenlere yönelik sıcak şekillendirme kalıpları, yüksek sıcaklığa dayanıklı kompozit malzemelere ihtiyaç duyar.
Bu malzemeler kalıp ağırlığını azaltırken dayanıklılık sağlar, operasyonel esnekliği artırır ve kalıplara yönelik üst düzey üretimin özel gereksinimlerini karşılar.
| Kalıp Malzemesi Türü | Temel Özellikler | Uygun Çalışma Koşulları/Süreçleri | Tipik Uygulama Durumları |
|---|---|---|---|
| Plastik Kalıp Malzemeleri | Yüksek cilalanabilirlik, korozyon direnci, iyi işlenebilirlik | Plastik enjeksiyon kalıplama | Ev aletleri muhafazaları, otomotiv iç bileşenleri için kalıplar |
| Soğuk İş Kalıp Malzemeleri | Yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci, darbe tokluğu | Metal soğuk damgalama, kesme, soğuk ekstrüzyon | Otomotiv sacları, donanım kesme kalıpları |
| Sıcak İş Kalıp Malzemeleri | Yüksek sıcaklık dayanımı, termal yorulma direnci, iyi termal iletkenlik | Metal döküm, dövme, sıcak ekstrüzyon | Alüminyum alaşımlı silindir blokları, dövme parçalar için kalıplar |
| Özel Kalıp Malzemeleri | Yüksek sıcaklık dayanımı/hafif/yüksek yoğunluk | Hassas seramik kalıplama, havacılık bileşeni imalatı | Hassas seramikler, titanyum alaşımlı bileşenler için kalıplar |
Şu anda,kalıp malzemeleri"yüksek performanslı gelişime" doğru evriliyor: Malzemenin aşınma direncini ve yorulma direncini iyileştirmek için alaşım bileşimlerini optimize etmek ve kalıbın hizmet ömrünü daha da uzatmak için nano kaplama teknolojileri geliştirmek; bunların tümü, yeni enerji araçları ve havacılık gibi üst düzey üretim alanlarının hassas kalıp taleplerini karşılamak için. Kalıp imalatının "temel temeli" olan bu dört malzeme türü, farklı çalışma koşulları için hassas destek sağlayarak işletmelerin verimli ve yüksek kaliteli kalıp üretimi elde etmesine yardımcı olur.
