Arten von Formstählen

Beim Kunststoffspritzguss werden hauptsächlich drei Arten von Formstählen verwendet: vorgehärteter Stahl, gehärteter Stahl und Edelstahl. Jeder Typ hat seine einzigartigen Eigenschaften, Vorteile und Nachteile und die Auswahl hängt weitgehend von der Formanwendung ab.

1. Vorgehärteter Stahl

Vorgehärteter Stahl ist die am häufigsten verwendete Formstahlart beim Kunststoffspritzguss. Der Stahl weist eine durchgängige Härte und Gleichmäßigkeit auf, sodass er sich leicht bearbeiten und polieren lässt. Vorgehärteter Stahl ist außerdem kostengünstig und leicht verfügbar, was ihn zur idealen Wahl für die Produktion großer Stückzahlen macht. Diese Stahlsorte wird typischerweise für Formen verwendet, mit denen Teile mit geringer bis mittlerer Komplexität und einfachen Form- und Texturanforderungen hergestellt werden.

2. Gehärteter Stahl

Gehärteter Stahl ist ein Schnellarbeitsstahl, der wärmebehandelt wird, um ein hohes Maß an Härte und Verschleißfestigkeit zu erreichen. Diese Stahlsorte eignet sich ideal für Formen, mit denen komplexe Teile mit feinen Details wie Gewinden, Logos und Texturen hergestellt werden. Gehärteter Stahl hält beim Formen hohen Temperaturen und Drücken stand und verfügt über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, sodass er sich für die Produktion großer Stückzahlen eignet. Allerdings ist gehärteter Stahl teurer als vorgehärteter Stahl und erfordert spezielle Werkzeuge und Techniken zur Bearbeitung und zum Polieren.

3. Edelstahl

Edelstahl ist ein korrosionsbeständiges und hochtemperaturbeständiges Material, das sich für Formen zur Herstellung medizinischer und lebensmittelechter Teile eignet. Es wird auch häufig für Formen verwendet, mit denen transparente oder dünnwandige Teile hergestellt werden, die eine hohe Oberflächengüte erfordern. Formen aus rostfreiem Stahl sind im Vergleich zu vorgehärtetem und gehärtetem Stahl teuer, bieten jedoch eine lange Haltbarkeit und einen geringen Wartungsaufwand.

Eigenschaften von Formstählen

Die Auswahl der Formenstähle richtet sich maßgeblich nach den Werkstoffeigenschaften, die für die Formteile gefordert werden. Im Folgenden sind einige der kritischen Eigenschaften aufgeführt, die ein Formenbauer berücksichtigen sollte:

1. Härte

Die Härte des Stahls bestimmt seine Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit. Ein harter Stahl kann hohen Temperaturen und Drücken beim Formen standhalten, ohne sich zu verformen oder zu reißen. Allerdings sind härtere Stähle schwieriger zu bearbeiten und zu polieren.

2. Bearbeitbarkeit

Die Bearbeitbarkeit des Stahls bestimmt, wie leicht er sich bearbeiten und polieren lässt. Ein Stahl mit guter Bearbeitbarkeit senkt die Werkzeugkosten und erhöht die Produktionseffizienz.

3. Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit des Stahls ist für Formen zur Herstellung von Teilen für Lebensmittel und medizinische Zwecke von entscheidender Bedeutung. Edelstahl ist für solche Formen eine ausgezeichnete Wahl, da er korrosionsbeständig ist und aggressiven Chemikalien und Reinigungsmitteln standhält.

4. Verschleißfestigkeit

Die Verschleißfestigkeit des bei der Formenherstellung verwendeten Stahls ist ein wichtiger Faktor, der die Lebensdauer der Form beeinflusst. Insbesondere bei der Herstellung großer Stückzahlen sind Formen während der Produktion einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Der im Formenbau verwendete Stahl muss dieser Beanspruchung standhalten, um die Funktionsfähigkeit der Form über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten. Für die Herstellung von Formen wird Stahl mit hoher Verschleißfestigkeit bevorzugt, da er der hohen Reibung standhält, die während des Formprozesses auftritt.

5. Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit des Stahls ist entscheidend für Formen, die während des Formens gekühlt werden müssen. Ein Stahl mit hoher Wärmeleitfähigkeit ermöglicht eine schnellere Abkühlung und verkürzt die Zykluszeiten.

So wählen Sie den richtigen Formstahl aus

Nachdem wir nun die verschiedenen Arten von Formstahl und ihre Eigenschaften untersucht haben, sind hier einige Faktoren, die ein Formenbauer bei der Auswahl des richtigen Formstahls berücksichtigen sollte.:

1. Teileanforderungen

Die Auswahl des Formstahls hängt maßgeblich von den Anforderungen der Formteile ab. Wenn die Teile komplexe Geometrien mit feinen Details aufweisen, wäre gehärteter Stahl eine geeignete Wahl. Wenn die Teile eine feine Oberflächenbeschaffenheit erfordern, ist Edelstahl ideal.

2. Produktionsvolumen

Das Produktionsvolumen ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl des Formstahls. Bei einem hohen Produktionsvolumen ist eine vorgehärtete Stahlform die kostengünstigste Option. Wenn das Volumen gering ist oder die Teile einen hohen Detaillierungsgrad erfordern, wäre eine Form aus gehärtetem Stahl angemessen.

3. Budget

Das Budget ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl des Formstahls. Vorgehärtete Stahlformen sind eine kostengünstige Option, während Formen aus gehärtetem Stahl und Edelstahl teurer sind. Der Formenbauer sollte ein Gleichgewicht zwischen der Stahlqualität und den Budgetbeschränkungen finden.

Abschluss

Die Auswahl des Formstahls ist eine wichtige Entscheidung, die die Qualität, Leistung und Kosten der Formteile erheblich beeinflussen kann. Formenbauer müssen bei der Auswahl des Stahls verschiedene Faktoren berücksichtigen, beispielsweise Teileanforderungen, Produktionsvolumen und Budgetbeschränkungen. Durch eine fundierte Auswahl können sie qualitativ hochwertige Teile herstellen, die die Erwartungen des Kunden erfüllen und gleichzeitig die Produktionskosten minimieren.