Výroba forem na plasty vyžaduje materiály s vysokou rozměrovou stabilitou, houževnatostí a odolností proti opotřebení. Přesně broušené ocelové polotovary zajišťují rychlejší obrábění, delší životnost formy a stabilní výsledky v sériové i velkosériové výrobě.
Výroba forem na plasty je přesná disciplína, kde se každý detail propisuje do výsledného výrobku. Formy pracují pod vysokým tlakem, při proměnlivých teplotách a v rychlých cyklech, což představuje vysoké nároky na materiál. I drobná nepřesnost nebo deformace může vést k vadám výlisků, vyšším nákladům na údržbu nebo zbytečným prostojům výroby.
Kvalitní ocel určená pro formy na plasty proto musí splňovat několik klíčových parametrů. Patří sem vysoká rozměrová stálost, dobrá obrobitelnost, dostatečná houževnatost, odolnost proti opotřebení a možnost precizního povrchového dokončení, například leštění či leptání.
Význam přesně broušených polotovarů pro výrobu forem
Přesně broušené ocelové polotovary představují ideální výchozí materiál pro výrobu forem. Úzké tolerance rovinnosti a rozměrů přinášejí několik výhod, které zrychlí výrobu a zároveň sníží náklady:
• snadnější upnutí do obráběcích strojů
• výrazně kratší čas hrubování a dokončovacích operací
• menší riziko deformace při tepelném zpracování
• předvídatelné chování při EDM a WEDM obrábění
• stabilní výsledky při montáži formy
Když je materiál přesný už na začátku, stává se celý proces přehlednější a ekonomičtější.
Vlastnosti ocelí používaných pro formy na plasty
Materiály určené pro formy musí splňovat vysoké technické požadavky. Nejčastěji se využívají nízkolegované i středně legované oceli, které se vyznačují:
• vysokou houževnatostí a odolností proti nárazu
• dobrou prokalitelností a vysokou pevností po tepelném zpracování
• stabilitou při vyšších teplotách
• výbornou obrobitelností
• možností jemného leštění povrchu až do zrcadlové kvality
Významným parametrem je také obsah síry. U některých typů ocelí přidání síry zlepšuje obrobitelnost, ale může zároveň mírně snížit houževnatost. Proto je nutné přizpůsobit volbu materiálu konkrétnímu typu formy a její zátěži.
Nejpoužívanější oceli pro formy na plasty
V praxi se u forem nejčastěji používají tyto materiály:
1.2311
Zušlechtěná ocel s velmi dobrou rozměrovou stálostí, pevností za tepla a dobrou obrobitelností. Hodí se na většinu forem se střední zátěží. Lze ji dobře leštit i erodovat. Dodává se již v zušlechtěném stavu, takže většinou není nutné další tepelné zpracování.
1.2312
Ocel s dobrými mechanickými vlastnostmi a zvýšeným obsahem síry pro lepší obrobitelnost. Vhodná pro formy, kde není požadována extrémní houževnatost, ale je potřeba rychlé a efektivní obrábění. Využívá se například pro formovací desky nebo jednodušší části forem.
1.2343 / 1.2343 ESU
Chrom-molybdenová ocel využitelná jak pro formy na plasty, tak pro tváření kovů. Vyznačuje se vysokou pevností, houževnatostí a odolností vůči tepelným změnám. Je vhodná i pro nitridaci, která prodlužuje životnost povrchů vystavených opotřebení.
TOOLOX 44
Ocel vyrobená moderním způsobem, která je dodávána již tepelně zpracovaná. Nabízí velmi vysokou tvrdost až 45 HRC při zachování dobré obrobitelnosti. Je ideální pro formy, které vyžadují dlouhou životnost, vysokou přesnost a kvalitní povrch pro leštění nebo leptání.
Přínos přesně broušených polotovarů při výrobě forem
Broušené polotovary usnadňují všechny navazující operace:
• rychlejší obrábění díky menšímu objemu odebíraného materiálu
• stabilní rozměry během tepelného zpracování
• přesnější montáž bez nutnosti časově náročného dolícování
• menší opotřebení nástrojů
• předvídatelné chování při EDM obrábění
To je důvod, proč mnoho nástrojáren přechází na broušené materiály jako standardní výchozí stav. Kde není potřeba hrubovat velké přídavky, tam se celý proces zkrátí a zvýší se kvalita výsledného dílu.
Kdy se vyplatí použít prémiový materiál
U výroby běžných forem může být základní materiál naprosto dostačující. Pokud však forma pracuje v dlouhých cyklech, při vysokém tlaku nebo při náročném chlazení, prémiové oceli jako 1.2343 ESU nebo TOOLOX 44 mají zásadní výhodu.
Tyto materiály přinášejí:
• delší životnost formy
• méně servisních zásahů
• stabilní výsledky i při vysoké teplotě
• vyšší odolnost proti tepelným šokům a trhlinám
Ve výsledku tak může být kvalitnější ocel ekonomičtější volbou, protože šetří čas i náklady.