مقایسه آلومینیوم و فولاد در قالب سازی

مقایسه آلومینیوم و فولاد در قالب سازی

وقتی که نیاز به وزن کمتر، هدایت حرارتی بالا، قابلیت ماشینکاری خوب برای ساخت ابزار و قالب دارید بهترین انتخاب چه فلزی است؟

فولاد P20 و فولاد ابزار H13 و آلیاژهای پایه مس و گاهی برلیوم برای ساخت قالب و ابزار استفاده می شود. این مواد استحکام بالا و مقاومت سایش خوب و در مورد آلیاژهای مس هدایت حرارتی بالا را برآورده می کنند ولی هیچکدام تمام خواسته های قالبساز را تامین نمی کنند.


بهترین پاسخ برای طیف وسیعی از قالبها و ابزار، آلومینیوم آلیاژی است.


هدایت حرارتی بالا در آلومینیوم (چهار برابر فولاد) باعث می شود هزینه های ساخت قالب و تولید محصول به دلایل زیر کاهش یابد:

  • زمان سرد شدن قالب در هر سیکل کاهش می یابد (افزایش سرعت تولید).
  • کاهش نقاط داغ در قالب که نتیجه آن کاهش اعوجاج موضعی محصول است.
  • ساده شدن سیستم خنک سازی قالب که زمان طراحی و ماشینکاری را پایین می آورد.



چگالی آلومینیوم تقریبا یک سوم فولاد است این موضوع باعث می شود وزن قالبها و ابزار کاهش یافته و نهایتا سرعت باز و بسته شدن قالب ها افزایش یابد. وزن کمتر قالب منجر به کاهش شدید استهلاک پرس ها و ماشین آلات می شود.


سرعت ماشینکاری و پولیشکاری آلومینیوم ۳ تا ۱۰ برابر از فولاد بیشتر است که منتج به ساخت قالب با هزینه و زمان پایین تر می شود.


هدایت الکتریکی بالا و نقطه ذوب پایین در مقایسه با فولاد باعث می شود در ساخت قالب بوسیله اسپارک سرعت چهار تا پنج برابر افزایش یابد.


نتیجه مزایای ذکر شده ۳۰% کاهش هزینه در ساخت قالب و افزایش ۴۰% در راندمان تولید است.


یکی از ویژگی هایی که اغلب برای فولادها در مقایسه با آلومینیوم آلیاژی در نظر گرفته می شود، سختی سطح آنهاست که در بعضی از قالب های مرسوم پلاستیک استفاده می شود . برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت سایش بسیار بالاتر است می توان با فرایندهایی مثل هارد آنودایز یا آبکاری نیکل آلومینیوم به خواص مورد نطر در حد فولادها رسید که پاسخگوی نیاز باشد.


به دلیل تنوع آلومینیوم آلیاژی براساس نوع آلیاژ و عملیات حرارتی، مصرف کننده با رنج وسیعی از انواع متریال مواجه می شود که باید آلیاژ مناسب با نیاز انتخاب شود. هم محصولات ریختگی و هم محصولات کار شده با رنج وسیعی از ضخامت، عرض و طول است.


ورق های ریختگی دارای مزایای زیر می باشد:

  • ساختار دانه ای یکنواخت
  • تنش پسماند بسیار کم
  • صافی سطح مطلوب
  • بدون عیوب داخلی
  • سطح تمام شده عالی


از کاربردهای پلیت آلومینیوم ریخته گری شده می توان به قالب های صنایع غذایی اشاره کرد.
محصولات آلومینیومی کار شده کاربردهای گسترده ای دارند از جمله:

  • یکنواختی خواص در ضخامت که بسیار مهم است چون ضخامت های بالا بسیار کاربردی و مهم هستند.
  • تنش پسماند بسیار کم که حاصل تنش زدایی مکانیکی مثل کشش و یا فشار بعد از انجام عملیات حرارتی است.
  • صافی سطح عالی


برای کاربردهایی چون قالب پلاستیک فشار کم و یا کامپوزیت ها که شامل ترموفرمینگ و جابجایی رزین هستند نیازمند مقاومت به خوردگی بالا و قابلیت جوشکاری هستند آلیاژهای ۵۰۰۰ مانند ۵۰۸۳ پیشنهاد داده می شوند.


سایر کاربردها مانند قالب گیری فشار پایین مانند لاستیک و سایر الاستومترها که شامل رنج دمایی ۲۰۵ -۱۷۵ درجه سانتیگراد است، نیازمند ماده ای با استحکام متوسط و حفظ خواص در دمای بالا است. که اغلب آلیاژهای سری ۲۰۰۰ مانند ۲۰۲۴ که آلومینیوم مرسوم برای کاربردهای دما بالاست.


برای کاربردهای قالب های تزریقی و فشاری همچنین بولستر که نیاز به استحکام بالا با قابلیت ماشین کاری بسیار خوب، قابلیت پولیش کاری بالا و پایداری ابعادی خوب دارند. گروه آلیاژهای ۷۰۰۰ این نیازها را به خوبی برطرف می کنند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *