20世紀80年代初,處于地位的模具基座制造企業(yè)向專業(yè)鋼材供應商提出新的要求,要求他們開發(fā)一種可提高不銹鋼模架預淬硬性能的鋼材,用于模具基座的設計制造。
20世紀80年代初,處于地位的模具基座制造企業(yè)向專業(yè)鋼材供應商發(fā)起挑戰(zhàn),要求他們開發(fā)一種可提高不銹鋼模架預淬硬性能的鋼材,用于模具基座的設計制造。在與幾家歐洲的鋼鐵制造商合作的過程中,生產除了*批可預先淬硬的不銹鋼模架鋼材,專門用于模具基座的生產制造。這些等級的鋼材是經過改良的420型可預先淬硬的高碳不銹鋼,與目前市場上廣泛使用的420esr型(din標準1.2083)鑲刀片材料質量有許多相似之處,適合于型芯和型腔的使用,其中增加了硫和其他元素,以提高其可加工性能。這些所謂的420f型鋼材,例如像din1.2085標準和din1.2316標準的鋼材那樣,將成為未來15年多型腔塑料模具基座的材料標準。
雖然這類420型材料成功地改善了使用420esr(相當于din1.2083標準)型材料制作模具基板的負面影響,但對于有關420型不銹鋼的批評意見仍然存在,其中包括其不一致性和不可預測的尺寸穩(wěn)定性、脆裂性和低韌性、材料的破碎和斷裂特性及其不一致的硬度和不可靠的焊接性。
圖1 48個型腔的低碳不銹鋼模具基座
多年來,edro工程公司位于加利福尼亞州模具基座生產中心的工作團隊,在為北美市場制造不銹鋼模具基座的過程中,遭遇到了同樣的*手問題。雖然edro工程公司在20世紀80年代初期對420f型不銹鋼材料的開發(fā)起到了一定的影響,但他們認識到這些420型材料作為模具基座的應用材料仍然是不夠理想的。
滿足工業(yè)需要
1992年,edro工程公司開始執(zhí)行其自己的內部研發(fā)計劃,開發(fā)一種超級不銹鋼模具基座鋼材。經過幾年的材料試驗以及廣泛的冶金和機加工試驗后,edro工程公司發(fā)現(xiàn),低碳量的不銹鋼成分將更適合于塑料模具基座的設計、制造和生產要求。
edro工程公司的技術bobfriedrich解釋說:“我們發(fā)現(xiàn),這種所含成分的巨大差異會給我們的鋼材軋制生產以及模具基座的大批量設計生產所使用的制造工藝帶來優(yōu)勢,同時還保留了滿足這一應用需求所必要的防腐性能。”
1997年,edro工程公司引進了擁有技術的royalloytm合金,這是一種可預先淬硬和可自由加工的低碳400系列不銹鋼,是專門為塑料模具基座的生產設計而開發(fā)的。
工業(yè)界的反應
mikeguscott是edro鋼材公司的銷售副總裁,他回憶說:“當calmarcorporation公司的donmiller和rayevans批準使用royalloytm合金制造一個大型多模具項目的模具基板的時候,這一新材料*次出現(xiàn)了其真正巨大市場潛力的跡象。”edro工程公司同意為calmar公司制造六個模具基座,其中一半將采用royalloytm新合金材料制造,其余一半由那時候流行使用的標準420f型(相當于din1.2085標準)材料制成。經過一年的實踐生產之后,對每一種材料制成的模具基板進行了詳情仔細的檢驗。calmar公司發(fā)現(xiàn),由420f型(相當于din1.2085標準)材料制成的基板仍然保持著相當好的尺寸穩(wěn)定性。calmar公司意識到,隨著時間的推移,這將會導致較少的型腔磨損和保持更好的模具性能,以及保留模具基板的可互換特性。在那個時候,calmar公司就決定改變其模具基座的材料標準,采用royalloytm合金。
圖2 多型腔低碳不銹鋼模具基座
由于edro工程公司已將royalloy合金材料推廣擴大到全國范圍,因此各模具制造商很快就意識到了它的優(yōu)越特性。ivanhoetool&die模具公司的總裁scottmcwilliam解釋說:“由于其的可加工性能,我們將傳統(tǒng)的420f等級材料改用royalloytm合金材料來制造我們所有的模具基板。而且它還可提供質量更加一致和均衡的產品,與采用420型材料相比,它進一步提高了尺寸的穩(wěn)定性和表面光潔度。”
f&stool工具公司負責業(yè)務操作的副總裁j.d.faulkner介紹說:“六年前,我們全面改用royalloytm不銹鋼材料來更換一系列破損的420f型基板。其經過改進的機械性能和韌性消除了我們經常碰到的故障。“
不銹鋼模架的新方向
在今后十年中,對這種低碳可預先淬硬的不銹鋼模具基座材料需求急劇上升。模具制造商們意識到他們不必再犧牲加工時間、刀具壽命、模板的穩(wěn)定性和模具的可互換性,以便他們使用不銹鋼作為模具基座的材料。techmold模具公司的總裁billkushmaul解釋說:“與標準的420型材料相比,royalloytm合金基板提高了其尺寸穩(wěn)定性和機械特性,加強了我們的追求目標,從而為塑料模具工業(yè)提供zui的模具。”