TOOL Steel SLD MAGIC

Transkript

1 Nippon Brand Ödülleri, en iyi on yeni ürün ödülü Prize of The Nikkan sinbunn. TOOL Steel SLD MAGIC SLD MAGIC ile yüksek kalıp ömrü ve düşük kalıp maliyeti Kalıp ömrünü uzatır. Yüksek mukavetli sacların formverme ve çekme kalıplarında yüksek sıvanma direnci sağlar. esnasında meydana gelen minumum deformasyonla işçilik maliyetlerini düşürür. Geliştirilmiş işlenebilme özelliği ile kalıp imalat sürenizi kısaltır. Kolay işlenebilirliği ile kesici takım maliyetlerini düşürür. 21. yüzyılın global standartlarını yakalamak için 1

2 Konsept (S-MAGIC) yeni nesil bir takım çeliği olarak hem kalıp ömrünü uzatmakta hemde kolay kalıp imalatını kolaylaştırmaktadır. M : Materials Magic A : Ad va nced G : Gratifying I : Inno vative C : Cold w ork die steel COLD WORK TOOL STEELS/ SLD MAGIC Özellikler Aşınma direnci 62 HRc lik yüksek sertliği ile aşınma direncini yaklaşık %35* oranında artırır. Yüzey İşlemleri Yüzey işlemleri (CVD ve diğer metodlar)sonrası çelik ile kaplama tabakası arasındaki yapışma oranı yaklaşık olarak %30* oranında gelişmiştir. Isıl İşlem esnasında minumum ölçü değişimş. ölçü değişimi %40* oranında azaltılmıştır.. Machinability İşlnebilirlik yaklaşık olarak %35*oranında artırılmıştır. *Hitachi Metals karşılaştırması: Karşılaştırmalar % 8 Cr lu çeliklere karşı yapılmıştır (Hitachi Metals ürün ismi SLD-8). Aşınma direnci, geliştirilmiş karbür morfolojisi ile aşınma direncini Cr lu çeliklere göre yaklaşık olarak %35 oranında artırır. Ohgoshi-metod Aşınma Testi 62HRC 62.5HRC Geliştirilmiş aşınma direnci. İlişki İyi Aşınma Direnci SKD11 SLD TM Cr Çelik Cr Çelik TM Özelliklerin karşılaştırılması ARK1 (HRC ) Aşınma Direnci Yüzey İşlemleri* Tokluk + TM İyi 60HRC de ölçü değişimi 60HRC İş malzemesi : SCM4 15 Sürtünme mesafesi: 400m Sürtünme hızı: 0.76m/s Yük: 67N (mm 3 /mm 2.mm) Spesifik aşınma değeri Kaynak edilebilik Mükemmel *Yüzey işlem özellikleri işlemden sonra çelik yüzeyi ile kaplama arasındaki yapışma oranını temel almaktadır. Cr çelikler ve Cr çelikler işlenebilirliği geliştirmek için sert karbür oranları düşürülerülmüş çelikleridir. fakat bu özelliklerinden dolayı aşınma ve sıvanma dirençleri dan daha düşüktür. + Zayıf 2

3 Sıvanma Direnci kalıp aşınmasını gözlemlemek amacı ile yapılan Hat Testisnde sıvanma olmaksızın çalışmıştır. Gözlem yönü Sıvanma Testi Bead Tutma Basıncı Başlama noktası ve sıvanma yönü Zımba Kalıp Sıvanma test koşulları Pres : 80ton Cranck Press Hız V : 40~75spm (19.2~36m/min) Tutma basıncı Ps : ~2.4ton/cm 2 Vuruş mesafesi : 60mm Yağlayıcı : Anti-pasyağı uygulandı ve temizlendi İş parçası: Yüksek çekme mukavemetli çelik (590MPa) Kalınlık: 1.6mm (kaplamasız sac) Kalıbın yüzey pürüzlülüğü: #1000 ile parlatıldı(ra=0.04µm) İş Parçasının görünümü Test koşullarının şematik gösterimi Sıvanma Gözlemleme COLD WORK TOOL STEELS/ Yüzey işlemleri Sıvanma yok Kalıp yüzeyi İş parçası yüzeyi Kalıp yüzeyi İş parçasının yüzeyi, ile aynı koşullarda sert kaplama uygulamalarına tabi tutulabilir(pvd, CVD, TD vb. ) kaplama v ile çelik arasındaki yapışma oranını CVD yöntemi ile kaplama tabakası Kalınlık 8 µm 50 µm 3 kez tekrarlanan CVD işlemi sonrası elde edilen kaplama tabakası. Sıvanma 3 yüzey işlem sonrası Cr lu Çeliklere göre yaklaşık olarak % 30 oranında alaşım dizaynına bağlı olarak artırmıştır. Scratch test Indeks ( =100) S-MAGIC Improved adherence Yapışma oranı Indeks Kaynak S-MAGIC, ve diğer malzemeler ile karşılaştırıldığında kaynak edilebilme kabiliyeti daha iyidir. Ön-ısıtma sıcaklığı 100 C altı 100~200 C 200~300 C Over 300 C kırılmaya karşı sıralama Kaynak elektrodu: SKD61 grade φ4.0mm Kaynak akım: 130A (AC) : 3. katmanda krılma oldu : 3. katmanda kırılma olmadı

4 Tokluk, ile karşılaştırıldığında oldukça. yüksek tokluk değerine sahiptir. Düşük sıcaklık temperlemesi ile ağız dökülmesi ve krılmaya. karşı kullanılabilir. 10R-çentikli darbe tokluğu değeri S-MAGIC Düşük sıc.. menevişi Yüksek sıca.. menevişi Yüksek tokluk Düşük sıc. : 200 C Yüksek sıc.: C COLD WORK TOOL STEELS/ Yorulma mukavemeti, geliştirilmiş karbür morfolosi ile dan daha yüksek yorulma direncine sahiptir. Fiziksel Özellikleri Burmalı bükme testi (N/mm 2 ) Yük (J/cm 5 ) 10R-çentikli darbe tokluğu değeri S-MAGIC (61HRC ) (60HRC ) Cevrim (62HRC ) Termal genleşme katsayısı X10-6 / C 20~100 C 20~200 C Isıl iletkenlik W/m K Oda sıcaklığı 28.9 Özkütle Yumuşak Sertleştirilmiş ve menevişlenmiş Young's modülü GP a 209 Transformasyon sıcalığı Ac C Ms sıcaklığı 166 C 4

5 Isıl İşlem ile aynı koşullarda ısıl işleme tabi tutulabilir. Standard ısıl işlem koşulları Teslim Sertliği 255HBW Östenitleme 1010~1040 C Havada su verme Temperleme 480~530 C Havada soğutma 150~250 C Havada soğutma (HRC) 60 COLD WORK TOOL STEELS/ Maksimum sertliği (60-62 HRc) 500 C temperlenerek elde etmek mümkündür. Bu sıcalıkta ölçü değişimi sıfıra yakındır ve böylece hem maksimum sertlik elde edilmiş hemde daha az ölçü değişimi gerçekleştirilmiş olunur. Yüksek sıcaklık temperlenmesinden sonra ikincil. değişim ile aynı Cr lu çeliklerden düşüktür. İkincil değişimi sıfır-altı ve stabilizasyon ile düşürmek mümkündür. Sertleştirme ve temperleme eğrisi (HRC) sonrası ölçü değişimi Ölçü değişim oranı (%) Östenitleme 1030 C Temperleme sıcaklığı, 2hr. iki kere ( C) 10%Cr Steel SKD11 *A Austenitizing C 8%Cr Steel S-MAGI C Temperleme sıcaklığı 2hr., iki kere *A *B ( C) *A: Minumum ölçü değişimi *B: Maksimum sertlikte minumum ölçü değişimi İkincil değişim/ölçüsel büyüme Düşük sıc. temperlemesi. Test parçası ölçüsü : 45T X 90W X 200L Östenitleme: 1030 C Düşük sıc.. temperleme: 180 C X 2defa Yüksek sıc.. temperlemesi:520 C X 2defa Ölçüm: 200mm yöünde 6 ay tekrarlanan ısıl işlem sonrası ölçü değişimi Ölçüsel değişim oranı (%) 5

6 Isıl İşlem, ve Cr lu çeliklerle karşılaştırıldığında, boyda, ende ve kalınlıkta minumum ölçü değişimi gösterir. İkincil değişim/ölçüsel değişim Boy ve en arasında minumum ölçü değişimi Üst Boyuna Alt Enine Ölçüsel değişim oranı (%) COLD WORK TOOL STEELS/ S-MAGIC ısıl işlemle ölçü değişiminde limitli sapma göstermekte olup bunun sonucunda daha dar ölçü toleransı elde etmek mümkündür. For example, in case of separation type molds, mold set up time was largely decreased because of narro w dimensional deviation. Isıl İşlem ile ölçü değişimi (%) Gerçek bir kalıpta ısıl işlem sonrası ölçü değişimindeki sapma Standart sapma : Standart sapma: Ölçüm sayısı : 70 Ölçüm sayısı : Yön frekans W L Dar sapma -0.1 (mm) (mm) (%) Orjinal Ölçüsel Ölçüsel ölçü değişim değişim oranı Kalıp montaj süresie 46 Geniş sapma frekans sonrası %54 oranında kalıp montaj sürsi düştü W L ( Index) Geçme yapılan bir kalıpta ölçüsel değişim ölçmek için kullanılan örnek 15 Genişlik Boylamasına 6

7 frezelemede a göre 2 kat Cr lu çeliklere göre %35 oranında daha hzılı işlenebilmektedir. Bu da gösteriyorki diğer takımlar çok daha hızlı ve kolay işlenebilecektir. ø125 Frezeleme Geliştirilmiş işlenebilme İş parçası: : Yumuşatılmış halde Takım : Kaplanmış karbür 1kesci takım Kesme hızı : 120m/min, Kuru Beslem : 0.13mm/blade Kesme derinliği: : 2 Z X 90 W mm, Kesme mesafesi : 4m Takım aşınması 0.4 (mm) COLD WORK TOOL STEELS/ Kolay işlenebilme ile kısa kalıp üretim süresi Artan kesme takımı ömürü ile, takım satın maliyetleri düşürüldü. Finiş işleme Delme (mm) Takım Aşınması İş parçası: Yumuşak koşullarda Takım:Parmak freze ø8 (Co-HSS) Kesme hızı : 30m/min, ıslak Besleme: 0.05mm/tooth Kesme derinliği:15 Z X 0.5 W mm, Kesme mesafesi : 5m İş parçası: : Yumuşak koşullarda Takım: Dr ill ø5 (Co-HSS) Kesme hızı : 20m/min, ıslak Besleme: 0.05mm/e v Deliğin derinliği: 25mm, 200Holes Takım aşınması (mm) ø63 High feed cutter İş parçası: Yumuşak koşullarda Takım: Kaplanmış karbür Kesme hızı: 150m/min Besleme:1.3mm/tooth Kesme derinliği:1mm, Kesme hızı : 60m Takım aşınması (mm) 7

8 S-MAGIC ile takım yüzeyi daha az ısındığı için dolayı takım ömrünü artırır. Kesici takım sıcaklığı karşılaştırılması CEPR6080 (ultraice partikülwc) (ø8 X 6NT TiAIN) COLD WORK TOOL STEELS/ Color of chips (Tempelenmiş renk) Taşlama in taşlanabilme kabileyeti ve Cr lu çeliklerden daha iyi Cr lu çelikler ile aynıdır. Takım yüzeyindeki sıcaklık( C) %Cr 10%C r (m) Kesme mesafesi Değişik taşlama slindirleri ile taşlanabilme kabiliyetlerinin karşılaştırılması a b c Taşlanabilme oranı n=3981dak-1(v=100m/min) Ap=12mm Ae=0.4mm OH=25mm KITAMURA M/C 11kw ile hava püskürtme ile kurutma Taşlama test koşulları İş parçası : 50 X 90 X 200L (Sertleştirilmiş durumda) Tezgah : Karşılıklı tip Taşlama silindiri: a: Alumina tek kristal b: Alumina c: Alumina + diğer seramikler Taşlama koşulları Islak traverse taşlama Slindir hız: 33m/sn Tabla h ı z ı : 0.33m/sn Altkesim: 5µm/pass Kesme alanı: 5mm/lap Spark out 1lap Toplam alttan kesme: 0.1mm Taşlama oranı, taşlama ile kaldırılmış malzeme miktarı/slindir aşınmasıdır. Yüksek taşlanma oranı iyi taşlandığnı göstermektedir. 8

9 Uygulama örnekleri Kalıp ömrünü uzatmasına ek olarak, kalıp üretim süresini kısaltmakta ve toplam kalıp maliyetini düşürerek otomotiv ve kalıp endüstrisine katkıda bulunur. 01 Otomobil parçası için bükme kalıbı İç parça İş parçası 440MPa (t3.2) Yüzey işlemi 59~61HRC CVD (TiC) CVD (TiC) 1,300 adet 156,000 adet Şidetli sarma Sarma Kalıp ömrü arttı COLD WORK TOOL STEELS/ 02 Otomobil parçası için kesme kalıbı Fonsiyonel parça İş parçası 590MP a (t7.0) 03 Elektrikli gereç için kesme kalıbı Elektirkli gereç Work Film 04 Elektirikli ev aleti için kesme kalıbı 58~60HRC 170 C Temperleme Kötü SLD~MAGIC 58~60HRC 170 C Temperleme İyi 15,000 adet Max. 40,000 adet, devam ediyor Şiddetli ağız dökülmesi Ağız dökülmesi 58~60 HRC 58~60 HR C 530 C Te mperleme 530 C Te mperleme Kötü İyi 650,000 adet 1,020,000 adet Erken aşınma Aşınma 60-62HRC 200 C Temperleme 480 C Temperleme Kalıp ömrü iki kattan fazla arttı. Kalıp ömrü %50 arttı. Optik parça Kötü İyi İş parçası SPCC (t0.8) 100,000 adet 100,000 adet, devam ediyor Çapak yaptı(aşınma) Aşınma yarı yarıya azaldı Kalıp ömrü iki kat arttı. 05 Elektrikli ev aleti için kesme kalıbı 8%Cr Steel 60-62HR C 505 C Temperleme 480 C Temperleme Likit kristal panel parçası İş parçası SUS304 (t0.3) Dimensional change 0.05% 30,000 adet Çapak yaptı(aşınma) % 40,000 adet, devam ediyor Aşınma yarı yarıya azaldı Kalıp ömrü %30 arttı. Note: The abo ve-listed data is f or application e xamples only and this data does not assure perf ormance. It is not suited f or molds with EDM finished surf ace that require a high degree of mirror finish such as plastic molds. 9

10 06 Hidroform kalıbı 56HRC 58HRC Ekzoz borusu İş parçası Çelik tüp Ölçü değişimi Yüksek sıc. Temperlemesi Üst ve alt bloklardaki büyük ölçü değişiminden dolayı uzun alıştırma süresi Kötü Yüksek sıc. Temperlemesi Üst ve alt bloklardaki minumum ölçü değişiminden dolayı kısa alıştırma süreleri Gelişti. Alıştırma tek ucla tamamlandı de üst ve alt bloktaki minumum ölçü değişiminden dolayı kalıp imalat süresi düştü. COLD WORK TOOL STEELS/ 07 Soğuk presleme kalıbı Otomobil parçası İş parçası: Yüksek mukavemetli çelik sac. 08 Soğuk presleme kalıbı İç parça İş parçası 440MPa (t2.3) 09 Die f or cold press Inner par ts Work 780MP a (t 2.3) Yüzey işlemi Yüzey işlemi Yüzey işlemi 58~60HRC Büyük ölçü değişimi TD Kesici uc değişimi çok sık 58~60HRC TD 5500 adet Sıvanma 59~61HRC Ölçü sapması 1/2 oranında azaldı Alıştırma süresi düştü. TD ile karşılaştırıldığında uc değişim orano1/5~1/10 oranında düştü. Besleme oranı 1.7 kat arttı TD de ölçü değişimi 5/100 15,000 adet, devam ediyor TD ÖLçü değişimi TD de düşük Kötü Kesi uc ömrü a göre 10 kat arttı. ve ölçü değişimie Küçük ölçüsel sapma Kalıp ömrü 3 kat artırıldı TD sonrası düşük ölçü değişimi Note: The abo ve-listed data is f or application e xamples only and this data does not assure perf ormance. It is not suited f or molds with EDM finished surf ace that require a high degree of mirror finish such as plastic molds. 10