Nel campo della fabbricazione di stampi, abbiamo oltre 20 anni di esperienza e comprendiamo che la selezione di materiali per stampi Va ben oltre le considerazioni di costo. Le prestazioni dei materiali influiscono direttamente sulla durata degli stampi, sulla qualità dei prodotti finiti e persino sull'efficienza produttiva complessiva, rendendole un fattore critico nel determinare le prestazioni dello stampo.
Se stai scegliendo il materiale giusto per il tuo progetto, questo articolo ti fornirà chiari punti di riferimento. Sulla base della nostra esperienza progettuale, abbiamo riassunto le caratteristiche principali e le applicazioni tipiche di diversi materiali per stampi comunemente utilizzati.
È possibile iniziare rapidamente con una conoscenza di base consultando la tabella sottostante, per poi approfondire la logica di selezione e le raccomandazioni di utilizzo per ciascun materiale.
| Tipo di materiale | Caratteristiche chiave | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|
| Acciaio pretemprato (ad esempio, P20, 718, NAK80) | Durezza media (HRC 28-40), buona lavorabilità, non necessita di trattamento termico successivo. | Stampi a iniezione per lotti da piccoli a medi; stampi che richiedono elevata lucidatura (NAK80). |
| Acciaio rinforzato (ad esempio, H13, D2, SKD11) | Elevata durezza (HRC 45-52+), eccellente resistenza all'usura, elevata resistenza, buona stabilità termica (H13). | Stampi ad alto volume, alta precisione e alta resistenza all'usura; stampi per pressofusione (H13); stampi per stampaggio e forgiatura a freddo (D2). |
| Acciaio inossidabile (ad esempio, 420SS, S136) | Eccellente resistenza alla corrosione, buona lucidabilità. | Dispositivi medici, stampi per imballaggi alimentari; stampi per materie plastiche corrosive (PVC); stampi con finitura a specchio (S136). |
| Acciaio da metallurgia delle polveri (ad esempio, ASP23, ASP30) | Elevatissima resistenza all'usura, elevata tenacità, eccellente stabilità dimensionale, microstruttura uniforme. | Stampi ad altissima precisione e lunga durata; matrici di stampaggio complesse; stampi a iniezione di fascia alta. |
| Lega di alluminio (ad esempio, 6061, 7075) | Bassa densità, leggero, eccellente conduttività termica, lavorazione rapida. | Prototipazione rapida, produzione in piccoli lotti; stampi per soffiaggio; componenti di stampi che richiedono una rapida dissipazione del calore. |
| Lega di rame (ad esempio, rame-berillio, rame-cromo-zirconio) | Conduttività termica eccezionale, buona resistenza all'usura, elevata resistenza (rame-berillio). | Inserti per stampi per punti caldi locali per migliorare il raffreddamento; componenti per stampi ad alta precisione (rame-berillio). |
| Carburo (ad esempio, carburo di tungsteno) | Durezza e resistenza all'usura estremamente elevate. | Componenti di stampi sottoposti a usura estrema (ad esempio punzoni, matrici per stampaggio); parti a lunghissima durata. |
Acciaio per utensili
Nella nostra produzione, l'acciaio per utensili è senza dubbio il materiale più utilizzato. La sua eccezionale resistenza, durezza, resistenza all'usura e stabilità termica lo rendono in grado di gestire diversi scenari complessi.
In base ai requisiti specifici del progetto, selezioniamo meticolosamente tra diverse serie di acciaio per utensili:
Acciaio pretemprato (ad esempio, P20, 718, NAK80)
Questi acciai rappresentano la nostra scelta migliore per stampi a iniezione per lotti di piccole e medie dimensioni. Sono pre-temprati prima della consegna, con durezze che vanno tipicamente da 28 a 40 HRC. Ciò consente la lavorazione diretta senza lunghi trattamenti termici secondari, evitando così anche i rischi di deformazione. Semplifica notevolmente la produzione degli stampi e riduce i cicli di produzione. In particolare, NAK80 si distingue: quando i clienti richiedono finiture superficiali estremamente elevate (ad esempio, lenti ottiche o componenti interni per autoveicoli), la sua superiore lucidabilità consente di ottenere senza sforzo effetti a specchio.
Acciaio temprato (ad esempio, H13, D2, SKD11):
Per stampi che richiedono carichi, temperature o usura elevati (ad esempio, stampi per produzione di massa o per pressofusione), optiamo per questi acciai. A differenza dell'acciaio pretemprato, vengono sottoposti a rigorosi trattamenti di tempra e rinvenimento per raggiungere una durezza di 45-52 HRC o superiore. Questo processo aggiuntivo offre una resistenza all'usura superiore, una maggiore robustezza e una maggiore durata dello stampo. H13 è il nostro standard per gli stampi per pressofusione grazie alla sua eccellente resistenza alla fatica termica. Per stampi per tranciatura e stampi per stampaggio a freddo, D2 e SKD11 sono scelte migliori: la loro resistenza all'usura pressoché assoluta garantisce prestazioni stabili durante la lavorazione di materiali ad elevata durezza.
Acciaio inossidabile (ad esempio, 420SS, S136)
Utilizziamo tipicamente questi acciai per dispositivi medici, stampi per imballaggi alimentari o materie plastiche che rilasciano gas corrosivi (ad esempio, PVC). La loro eccellente resistenza alla corrosione e la loro lucidabilità li rendono ideali per tali applicazioni. L'S136, in particolare, offre risultati impeccabili per componenti in plastica trasparente che richiedono finiture a specchio perfette.
Acciaio da metallurgia delle polveri (ad esempio, ASP23, ASP30)
Per progetti "resistenti" ad altissima precisione e lunghissima durata (ad esempio, stampi per stampaggio di precisione o stampi a iniezione di fascia alta), questi acciai rappresentano la soluzione definitiva. Nonostante il costo elevato, la loro struttura a grano uniforme offre un'eccezionale resistenza all'usura e tenacità, prolungando significativamente la durata dello stampo e spesso dimostrandosi più conveniente nel lungo periodo.
Lega di alluminio (ad esempio, 6061, 7075)
La lega di alluminio è un altro materiale frequentemente utilizzato nella produzione dei nostri stampi. La sua conduttività termica è diverse volte superiore a quella dell'acciaio, consentendo agli stampi a iniezione di raffreddarsi più rapidamente, riducendo drasticamente i tempi di ciclo e aumentando l'efficienza produttiva.
Tuttavia, le leghe di alluminio non hanno la durezza e la resistenza all'usura dell'acciaio: ad esempio, il 7075 ha meno di un quarto della durezza degli acciai per utensili di alta qualità. Pertanto, vengono spesso utilizzate per la prototipazione rapida e per stampi per produzioni in piccoli volumi.
Detto questo, l'alluminio offre prestazioni eccezionali negli stampi per soffiaggio, negli stampi per prototipazione rapida o nei componenti che richiedono un'efficiente dissipazione del calore.
Lega di rame
In caso di surriscaldamento localizzato o se è necessaria una maggiore efficienza di raffreddamento, utilizziamo spesso leghe di rame (ad esempio, rame-berillio, rame-cromo-zirconio). La loro eccellente conduttività termica e la moderata resistenza all'usura le rendono ideali per inserti o materiali per anime, posizionati con precisione nei punti caldi dello stampo. Negli stampi per pressofusione, gli inserti in lega di rame abbassano efficacemente le temperature interne, prolungando la durata dello stampo e migliorando al contempo l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto.
Per gli stampi ad alta precisione che richiedono componenti elastici o sezioni di formatura specifiche, viene preso in considerazione anche il rame-berillio per la sua elasticità e resistenza alla fatica. Dato il suo costo elevato, lo utilizziamo solo in aree critiche in cui le sue proprietà uniche sono indispensabili.
Carburo
Per i componenti di stampi soggetti a usura estrema (ad esempio, punzoni, matrici concave) o che richiedono altissima precisione e longevità, ci rivolgiamo al "campione dei pesi massimi": il carburo (ad esempio, acciaio al tungsteno). Con una durezza superiore a HRA 90 e un'eccezionale resistenza all'usura, non ha eguali. Tuttavia, la sua fragilità e il prezzo elevato ne limitano l'utilizzo a scenari in cui le prestazioni non lasciano alternative.
Infine, la scelta dei materiali per stampi non dovrebbe basarsi esclusivamente sull'esperienza generale, ma richiede un giudizio globale basato sulle specifiche condizioni del progetto. Consigliamo di consultare un tecnico specializzato in stampi prima di prendere decisioni.
Prima di ciò, sarebbe utile preparare le seguenti informazioni chiave:
- Caratteristiche di base del prodotto (come materiale utilizzato, complessità strutturale, precisione dimensionale e requisiti di finitura superficiale);
- Volume di produzione stimato;
- Gamma di budget dei costi;
- Altri requisiti speciali (ad esempio resistenza alla corrosione, conduttività termica o prestazioni di lucidatura, ecc.).
Grazie a queste informazioni, gli ingegneri possono consigliarti in modo più efficiente le soluzioni più adatte per i materiali degli stampi, raggiungendo l'equilibrio ottimale tra prestazioni, durata e costi.
Se avete ancora domande sulla scelta del materiale per stampi, non esitate a contattare il team di ingegneria stampi RJC: possiamo fornirvi supporto tecnico gratuito. Contatta ora.
