Hvilket metall er best for støpeformer? (Materialanalyse)

Når du lager støpeformer , spørsmålene om "hvilket materiale som skal brukes til formen" og "hvilket materiale som skal brukes til produktet" er to forskjellige problemer.
Det ideelle formmaterialet må være som en "jernbelagt burger", i stand til å motstå erosjon av høytemperaturvæsker og ikke sprekke under hyppige sykluser med oppvarming og avkjøling.

Følgende er noen av de mest brukte metallmaterialene i industrien:

1. Skjelettet til selve formen: Varmt arbeidsverktøystål

Dette er kjernematerialet for å lage støpeformer. Fordi det smeltede metallet er brennhett under støping, vil vanlig stål mykne ved kontakt.
H13 stål (mest brukt): Dette er "allrounderen" i formindustrien. Den har ikke bare høy hardhet, men viktigst av alt er den veldig varmebestandig. Selv etter gjentatt eksponering for høytemperatursmeltet metall er det ikke utsatt for sprekker (kalt termisk tretthet i industrien). Det er det foretrukne valget for å lage former av aluminiumslegering og magnesiumlegering.
Forbedret høykvalitetsstål: For støpeformer som krever ekstremt høy ytelse og trenger å produsere hundretusenvis av produkter kontinuerlig, brukes stål med bedre ytelse. Disse materialene har færre urenheter og større seighet, slik at formen varer lenger.

2. "Skreddersy" materialer for ulike produkter

Valget av stål for formen avhenger i stor grad av hvilket metall du heller i den:
Ved støping av aluminiumslegeringer: Aluminium har et høyt smeltepunkt, som er mer skadelig for formen. Det skal benyttes høyfast varmarbeidsstål som har gjennomgått streng varmebehandling.
Ved støping av sinklegeringer: Sink har et relativt lavt smeltepunkt, som å koke en frosk sakte, så skaden på formen er ikke like stor. Derfor, når du lager støpeformer for sinklegeringer, kan utvalget av stålvalg være litt bredere, og støpeformens levetid er vanligvis mye lengre enn for aluminiumslegeringsformer.
Ved støping av kobberlegeringer: Temperaturen på smeltet kobber er svært høy, og vanlig stål er vanskelig å tåle lenge. I dette tilfellet kan det til og med være nødvendig med noen dyre spesiallegeringer eller materialer med spesielle overflateherdebehandlinger.

3. "Støtte" materialer for støpetilbehør

En komplett støpeform er ikke bare to store stålplater; den inneholder også mange deler:
Formbase (ytre skall): Dette trenger ikke å komme i direkte kontakt med høytemperatursmeltet metall, så vanlig middels karbonstål er vanligvis tilstrekkelig, noe som sparer kostnader. Skyvestenger og styrestolper: Dette er deler som opplever hyppige bevegelser og friksjon, så de er vanligvis laget av legert stål med utmerket slitestyrke, og overflatene deres er veldig glatte.
Kjølevannsrør: For å avkjøle formen raskt, er kobberrør innebygd inni eller boret hull i stålet for å utnytte vannsirkulasjonen til å spre varme.

4. Hvorfor kan ikke vanlig jern brukes?

Mange spør, kan vi ikke bruke støpejern eller vanlig stål som finnes overalt i veikanten? Svaret er: absolutt ikke.
Vanlig jern vil "flake": Etter oppvarming vil overflaten raskt oksidere og flasse, noe som resulterer i deler med groper.
Vanlig jern vil deformeres: Under klemtrykket på flere hundre tonn vil vanlig jern bli klemt sammen og deformert som leire, noe som fører til at formen ikke lukkes ordentlig og det smeltede metallet spruter ut ukontrollert.