نگاهی به گروه جدید و ارتقاء یافته فولاد که از مواد دارای بور ( boron metallurgy ) بهره می‌ برند که به کاهش هزینه‌ ها و کاهش خطر شکست در حین ساخت کمک می‌ کند.

گروه وسیعی از قالب‌ها در قالب تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می‌ گیرند که از کلاس‌ های مختلف فولاد طراحی و ساخته می‌ شوند – مانند AISI P20- اما کلاس‌ های فولاد دیگری نیز وجود دارند که با ساختار های ابتکاری و جدید اما متفاوت با کلاس AISI P20 ارائه شده‌اند، این کلاس‌ ها با هدف تغییر در ساختار مواد گذشته به منظور ایجاد رضایت بیشتر و برآورده ساختن نیازهای خاص صنعت پلاستیک سازی معرفی شده‌ اند.

فولاد های گذشته، خواص خود را از تاثیر سخت‌ کنندگی کربن که بامواد دیگر، مانند کروم یا مولیبدن، ترکیب شده است به دست می‌ آوردند. اگرچه، این گروه از مواد برای چندین دهه نتایج رضایت بخشی را به همراه داشتند، اما با معرفی گروه جدیدی از پلیمرها به بازار و افزایش نیاز به ابزارهای گوناگون، این نوع از فولاد ها با محدودیت‌ هایی مواجه شدند: بازرسی‌ های پی در پی و بررسی‌ های دقیق از کاهش سختی آلیاژ در نقاط میانی بلوک‌ های ضخیم پرده برداشتند، که نسبت به کاربری آنها می‌ تواند مناسب نباشد.

بازرسی‌های پی در پی و بررسی‌های دقیق از کاهش سختی آلیاژ در نقاط میانی بلوک‌های ضخیم

 

شکل ۱

شیمی

C

Ni

Cr

Mo

بقیه

AISI P20

۰٫۳۵

۱٫۰

۱٫۸

۰٫۴

-

گروهی از فولادها با کربن کم و پیش سخت شده تا ۳۰۰ HB

۰٫۲۵

-

۱٫۳

۰٫۴

برم

مقایسه ترکیب شیمیایی. شکل‌های مناسب از industeel

علاوه بر این، تولیدکنندگان قالب‌ها با مشکلات متعددی نیز در حین فرایند ماشین‌‌کاری مواجه می‌ باشند- برای مثال وجود نقاط سخت در حین فرآیند سوراخ کاری، ارتعاشات زیاد در حین فرآیند فرزکاری و … . بنابراین، فولاد هایی که دارای پایه کربن می‌باشند نمی‌توانند بهترین انتخاب باشند. کارخانه‌ها می‌بایست بتوانند هزینه‌های تولید را توام با حفظ اعتبار و جایگاه در بازار کاهش دهند. به منظور موفقیت بیشتر، می‌ بایست آنها خطر شکست را در فرآیند‌های تولید به حداقل برسانند. برای قالب‌سازان یکی از فاکتورهای مهم انتخاب کلاس‌ های بهبود یافته فولاد می‌ باشد.

چالش کربن

از آنجایی که دلیل ضعف کلاس P20 فولادها وجود کربن می‌باشد، یکی از راه حل‌ های این مسئله به حداقل رساندن میزان کربن موجود در ماده می‌ باشد – این کاهش بدون افزایش افزودنی‌ های گران قیمت آلیاژی مانند نیکل، کروم یا مولیبدن صورت گیرد.

حداقل رساندن میزان کربن موجود در ماده

 

 

شکل ۳

P20

گروهی از کربن پیش سخت شده تا ۳۰۰ HB که مقدار کربن کمی دارند.

سرعت برش (Vc) in/min

۴۹۲۰

۵۹۰۵

تغذیه (Feed)in/tooth

۰٫۰۲۴

۰٫۰۲۹

عمق محوری-ap(in)

۰٫۱۲

۰٫۱۲

عمق شعاعی (in)ae

۲٫۹۵

۲٫۹۵

پارامترهای ماشین‌کاری

راه حل دیگر نیز استفاده از مواد بور می‌ باشد. اگر به مقدار بسیار کم اضافه شود، سختی همگن فوق‌ العاده خوبی به میزان ۳۰۰ HB حتی در بلوک‌ هایی به ضخامت ۸۰۰ میلی‌ متر (۳۱٫۵ in) به دست می‌ آید. سالها تحقیق بر روی این موضوع که چه مقدار از این ماده برای رسیدن به خواص مناسب بهینه خواهد بود انجام شده است (شکل‌های ۱و ۲).

020802b.gif

منبع: Mold Making Technology
ترجمه: ایران ملد