Trong ngành chế tạo khuôn mẫu thì vật liệu thép làm khuôn mẫu rất quan trọng. Vì việc chọn loại thép sẽ quyết định chất lượng của khuôn mẫu tạo thành như: đúng kích thước, đạt chuẩn về hình dáng. Vậy nên chọn loại thép nào để làm khuôn mẫu sẽ là một câu hỏi rất phổ biến. Bài viết hôm nay sẽ cung cấp các thông tin cơ bản về vật liệu thép làm khuôn mẫu để bạn tham khảo nhé.
Contents
Phân loại vật liệu thép làm khuôn mẫu theo mục đích sử dụng
Dựa trên nhu cầu thực tế trong việc ứng dụng sản phẩm vào đời sống, vật liệu thép làm khuôn mẫu được chia thành 3 loại khác nhau:
Vật liệu thép làm khuôn dập nguội
Lựa chọn vật liệu làm khuôn dập nguội là vô cùng quan trọng nếu muốn làm ra sản phẩm đúng kích cỡ, đạt chuẩn hình dạng.
Thép là vật liệu phổ biến để sản xuất khuôn dập nguội. Tuy nhiên trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại thép với đặc tính khác nhau để ứng dụng phù hợp trong từng lĩnh vực nhất định. SKD11 và DC11 là 2 mác thép đáp ứng được yêu cầu cân bằng giữa độ cứng và độ dai, có tính chống mài mòn và đảm bảo độ thẩm mỹ của sản phẩm.
Thép làm khuôn dập nguội là loại chuyên dụng được sử dụng để sản xuất khuôn dập nguội. Loại thép này bao gồm: SKD11, D2, SK3, Cr12MoV, DC53,… Với khuôn dập nguội, sản phẩm sẽ được tạo ra dưới tác dụng của áp lực. Phôi sử dụng cho quá trình này ở trạng thái nguội, ở dạng tấm và có độ mỏng nhất định.
Vật liệu thép làm khuôn dập nóng
Thép làm khuôn dập nóng là một loại thép công cụ chuyên dụng để sản xuất các loại khuôn dập nóng. Khuôn dập nóng sử dụng để gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng, khi đó phôi nguyên liệu sẽ được nung nóng đến nhiệt độ tối đa cho phép. Sau đó phôi sẽ được đưa vào khuôn dập cho đến nhiệt độ tối thiểu để được chi tiết, sản phẩm với hình dạng và kích thước như thiết kế.
Thép làm khuôn dập nóng là loại thép chuyên dụng được sử dụng làm khuôn dập nóng. Loại thép đó bao gồm: SKD61, H13, 4Cr5MoSiV, SKT4,…. Với loại khuôn này, sản phẩm sẽ được tạo thành dưới tác dụng của áp lực ở trạng thái nóng chảy. Khi phôi được nung nóng đến nhiệt độ cao, chúng sẽ được vào khuôn dập nóng để tạo hình sản phẩm. Sau đó, bộ phận làm nguội sẽ làm nguội phôi trước khi đưa ra ngoài khuôn.
Vật liệu thép làm khuôn nhựa
Thép làm khuôn nhựa là một loại thép công cụ chuyên dụng để sản xuất các loại khuôn nhựa. Khuôn nhựa là một loại dụng cụ sử dụng phổ biến trong gia công công nghiệp, là dụng cụ để đúc nhựa phục vụ cho quá trình sản xuất hàng loạt số lượng lớn một hay nhiều sản phẩm nhựa cùng lúc.
Khuôn ép nhựa bao gồm một hệ thống cấu kiện hoàn chỉnh và được lắp ráp theo bộ. Khuôn ép nhựa muốn vận hành được phải được gắn trực tiếp lên máy ép nhựa tương thích. Thép làm khuôn nhựa có khả năng gia công cắt tuyệt vời, khả năng đánh bóng tốt, làm cứng cao, đồng nhất. Chống gỉ và chống mài mòn tốt.
Phân loại vật liệu thép làm khuôn mẫu theo chất lượng
Thép chế tạo khuôn mẫu có 2 chủng loại: là thép thông thường và thép chất lượng cao. Cụ thể:
Vật liệu thép làm khuôn mẫu thông thường
Dễ gia công, cắt gọt, ít bị hao mòn, đánh bóng làm nguội dễ dàng. Tuy nhiên loại thép này có độ cứng thấp, bề mặt không đạt được độ bóng cao. Mức giá thành chi phí thấp.
Mác thép thông dụng: S45C, SCM440, S50C…
Vật liệu thép làm khuôn mẫu chất lượng cao
Độ cứng cao hơn sẽ cho bề mặt sản phẩm hoàn hảo và tính chất cơ lý tốt như chịu được va đập, chịu mài mòn tốt, chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài, chống gỉ, tăng tính bền cho khuôn,… Ngoài ra, ở loại thép này ta có thể thấm Nitơ tăng cứng bề mặt hoặc mạ Crom, Niken, tôi thể tích,…tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết. Giá thành và chi phí gia công cao.
Mác thép thông dụng: SKD11, SKD61, SKD62, 2316, 2083, NAK80…
Các loại thép thông dụng ứng dụng làm khuôn mẫu
Căn cứ vào mục đích sử dụng khuôn mẫu để lựa chọn các tiêu chuẩn vật liệu thép sao cho hợp lý. Chúng ta sẽ phân biệt những loại thép làm khuôn thông dụng thường được sử dụng bao gồm:
Thép SKD61
Thép SKD61 có thành phần cacbon thấp, độ cứng sau nhiệt luyện đạt 52 HRC – 55 HRC. Ở độ cứng này cho phép chúng ta gia công cắt gọt dễ dàng và khả năng chịu nhiệt, chịu mài mòn cực tốt.
Loại thép SKD61 được ứng dụng rộng rãi cho chế tạo chi tiết khuôn và các loại khuôn như là: khuôn đúc áp lực, lõi đẩy, khuôn rèn dập, các chốt hồi của khuôn… Những loại khuôn dập nóng thì thép SKD61 là lựa chọn số 1.
Thép SKD11
Thép SKD11 là lựa chọn đầu tiên khi bạn cần gia công chế tạo khuôn dập nguội. Là loại thép có độ cứng đạt 58 HRC – 60 HRC sau khi nhiệt luyện, thép SKD11 có sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo, có khả năng nâng cao hiệu suất và kéo dài tuổi thọ cho sản phẩm.
Thép SDK11 được ứng dụng trong ngành khuôn mẫu trong các sản phẩm: khuôn dập nguội, khuôn đột dập, chi tiết trong khuôn.
Thép SKH51
Độ cứng của thép SKH51 đạt 62 HRc – 65 HRc là độ cứng cao trong ngành khuôn mẫu, thép SKH51 được bổ sung thêm Volfram nhằm cản trở quá trình chuyển pha và sai lệch tốc độ làm nguội của vật liệu. Xét về mọi mặt thì thép SKH51 có tính chất cơ lý vượt trội so với các loại thép khác. Tuy nhiên, về tính ứng dụng còn phụ thuộc vào mục đích làm khuôn mẫu.
Thép khuôn mẫu P20+Ni
Thép P20 là mác thép theo tiêu chuẩn AISI (Mỹ), mác thép tương đương là 1.2311 theo tiêu chuẩn DIN (Đức). Thép P20/1.2311 là loại thép hợp kim – là loại thép chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp.
Thép P20 có những đặc điểm nổi bật như sau: khả năng mài bóng và gia công tia lửa điện tốt. Độ bền và tính thấm nitơ tốt, đường sọc thô ít và sự tăng độ cứng ít khi gia công tia lửa điện và khả năng gia công cắt tuyệt vời, độ cứng đồng nhất mọi nơi.
Trên đây là các thông tin cơ bản về vật liệu thép làm khuôn mẫu đang được ưa chuộng hiện nay. Hy vọng sẽ giúp bạn củng cố kiến thức và lựa chọn được sản phẩm phù hợp.
