Explorando os tipos de materiais para matrizes de estampagem

De acordo com as diferentes composições químicas, desempenho do processo, capacidade de carga e características do material, os materiais usados para matrizes de punção podem ser divididos em quatro categorias principais.

I. Aço carbono para ferramentas

O teor de carbono do aço carbono para ferramentas é de 0,65% a 1,35% (fração de massa). O aço carbono para ferramentas é o tipo de aço básico amplamente utilizado em aços para matrizes de trabalho a frio. Ele tem boa usinabilidade, baixo custo, fornecimento abundante e é fácil de obter.

Suas desvantagens são a baixa temperabilidade, a grande deformação por têmpera e a baixa resistência ao desgaste, por isso é adequado para a fabricação de punções e matrizes para peças de punção de metais não ferrosos e punções e matrizes para peças de punção de chapas de aço finas de carga leve de médio e pequeno porte com espessura de material t≤1 mm.

As classes comuns incluem aço carbono para ferramentas de alta qualidade T7, T8, TI0, TII, T12, T13 e aço carbono para ferramentas de alta qualidade avançado T7A, T8A, TI0A, T11A, T12A, T13A, etc.

II. Liga de aço para ferramentas

A liga de aço para ferramentas contendo uma certa quantidade de diferentes elementos de liga é um material comum para matrizes de punção. As principais características do aço de liga para ferramentas são a boa usinabilidade, a forte resistência ao desgaste e a pequena deformação do tratamento térmico.

O aço para ferramentas de liga de alto carbono e alto cromo, representado por Cr12, é o material típico para esse tipo de aço para ferramentas de liga de matriz de punção.

Além disso, há 11 classes, incluindo Cr12MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV, Cr2Mn2SiWMoV, Cr12Mo1V1, Cr5Mo1V, 9Mn2V, CrWMn, 9CrWMn, 6Cr4W3Mo2VNb, 7CrSiMnMoV.

III. Aço-ferramenta de alta velocidade

O teor de carbono do aço para ferramentas de alta velocidade é de 0,70% a 1,65% (fração de massa), e o teor de elementos de liga é de 10% a 20% (fração de massa).

Em comparação com a liga de aço para ferramentas, ele melhora significativamente a dureza, a temperabilidade, a resistência ao desgaste e a dureza a quente do aço.

Os aços comuns para ferramentas de alta velocidade podem ser divididos em aço para ferramentas de alta velocidade da série tungstênio, aço para ferramentas de alta velocidade da série molibdênio, aço para ferramentas de alta velocidade da série cobalto, aço para ferramentas de alta velocidade da série alumínio e aço para ferramentas de alta velocidade com alto teor de vanádio, com até quatorze ou quinze graus.

Apenas dois tipos de aço para ferramentas de alta velocidade são comumente usados na fabricação de matrizes de punção: W18Cr4V e W6Mo5Cr4V2. Os aços matriciais recentemente desenvolvidos incluem 6Cr4Mo3Ni3WV, 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb), etc.

IV. Carbeto cimentado e carbeto cimentado ligado a aço

Para a produção em massa de chapas finas peças de estamparia durante todo o ano ou aqueles com produção anual particularmente grande, como:

• as chapas de aço silício do rotor e do estator de motores elétricos de pequeno e médio porte;
• transformador pequeno com núcleo de ferro em forma de E chapas de aço silício para instrumentos e medidores;
• peças de conexão para componentes elétricos; guias de solda padrão de uso geral, guias de contato, guias de mola para instrumentos elétricos;
• balas e cartuchos padrão para pistolas, rifles e espingardas, etc,

Para melhorar sua vida útil, o carboneto cimentado e o carboneto cimentado ligado a aço são frequentemente usados para fabricar as principais peças de trabalho da matriz de punção, como punção, matriz, matrizes macho e fêmea, etc.

O carbeto cimentado é um material composto multifásico produzido pelo processo de metalurgia do pó, com carbetos metálicos refratários, principalmente carbeto de tungstênio, carbeto de titânio e carbeto de cromo como matriz, e cobalto da família do ferro como aglutinante.

Ele foi pesquisado com sucesso na Alemanha em 1923, usado para matrizes de perfuração por volta de 1948 e para matrizes de extrusão a frio em 1958, e agora foi promovido e aplicado em vários campos industriais.

Os carbonetos cimentados de tungstênio e cobalto comumente usados na fabricação de matrizes de punção incluem as classes YG6, YG8, YG11, YG15, YG20, YG25, etc.

A dureza chega a 65 a 72 HRC, com alta resistência, resistência ao desgaste, boa dureza térmica, mas é frágil, pouco resistente, cara e difícil de usinar.

O metal duro com liga de aço é um material fabricado pelo método de sinterização com carboneto de titânio ou carboneto de tungstênio como fase dura e liga de aço como matriz, que é um aço com alto teor de carboneto. Ele tem as propriedades do aço de liga geral para ferramentas e também tem as vantagens da alta dureza e da boa resistência ao desgaste do carboneto cimentado. É um material muito bom para matrizes de punção.

Em comparação com as matrizes de punção de aço-carbono em geral, ele pode aumentar a vida útil da matriz de punção em várias dezenas de vezes ou até cem vezes. As classes comuns de metal duro ligado a aço usadas na fabricação de matrizes de punção são GT35 e GW50.