Werkzeugstahl CNC Bearbeitung

Werkzeugstahl ist eine Familie von Kohlenstoff- und hochlegierten Stählen, die für Härte, Verschleißbeständigkeit und die Fähigkeit entwickelt wurden, eine scharfe Kante oder eine präzise Form unter Last zu halten. Was es von mildem oder legiertem Stahl trennt, ist der Kohlenstoffgehalt, typischerweise 0,5% bis 1,5%, kombiniert mit Legierungselementen wie Chrom, Vanadium, Molybdän oder Wolfram. Diese Zusammensetzung ermöglicht es Werkzeugstahl auf 55-65 HRC zu härten, was weit über das hinausgeht, was Konstruktionsstähle erreichen können. Der Kompromiss ist die Bearbeitbarkeit: Werkzeugstahl ist deutlich schwieriger zu schneiden und die meisten Bearbeitungen erfolgen vor der Härtung im geglühtenen Zustand.

A2 ist die häufigste Lufthärtungsklasse. Es bietet eine gute Balance zwischen Zähigkeit und Verschleißbeständigkeit, härtet sicher mit minimaler Verzerrung und wird weit verbreitet für Stanze, Werkzeuge und Formwerkzeuge. D2 ist eine kohlenstoffheitige, hochchromige Qualität mit ausgezeichneter Verschleißbeständigkeit, die für Langzeitstempelmatrizen und Schneidwerkzeuge verwendet wird. O1 ist eine ölhärtende Klasse, die leichter zu bearbeiten und zu härten ist, die für Kurzzeitwerkzeuge, Messgeräte und Jigs üblich ist. S7 ist eine stoßfeste Klasse, die für Meißel, Stanze und Schlagwerkzeuge verwendet wird. M2 ist ein Hochgeschwindigkeitsstahl, der für Bohrer, Endfräse und Schneidwerkzeuge verwendet wird, die erhöhte Temperaturen sehen.

Wesentlich weniger bearbeitbar. Geglühte A2-Maschinen mit etwa 40-45% der Rate von 1018 Milchstahl. D2 ist aufgrund seines hohen Chromgehalts und seiner Tendenz zur Carbidbildung noch härter, etwa 30-35%. O1 Maschinen besser als A2, bei etwa 50-55%, weil sein niedrigerer Legierungsgehalt macht es weicher im glühten Zustand. In der Praxis dauert die Bearbeitung eines Werkzeugstahlteils zwei bis dreimal länger als das gleiche Teil aus mildem Stahl und der Werkzeugverschleiß ist deutlich höher. Dies ist der Hauptgrund, warum Werkzeugstahlteile mehr kosten.

Fast immer im geglühtenen oder weichgeglühtenen Zustand. Werkzeugstahl in seinem gehärteten Zustand, über 50 HRC, ist nicht praktisch mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen zu bearbeiten; Schleifen oder EDM ist der geeignete Prozess bei dieser Härte. Der Standard-Workflow besteht darin, das Teil im geglühtenen Zustand zu bearbeiten, auf kritischen Oberflächen Schleiffreiheit zu hinterlassen, dann zu härten und zu temperieren, dann durch Schleifen oder EDM zu beenden. Wenn Ihre Zeichnung eine Endhärte angibt, planen wir die Bearbeitungsfolge rund um die Wärmebehandlung, anstatt zu versuchen, das gehärtete Teil zu bearbeiten.

Im glühten Zustand hält die Standardbearbeitung ±0,02 bis ±0,05mm und die Präzisionsarbeit hält ±0,01mm auf kritischen Merkmalen. Nach der Härtung wird sich das Teil jedoch bewegen. Verzerrung beim Löschen ist unvermeidlich, obwohl A2 weniger verzerrt als O1 oder W1. Kritische Abmessungen sollten daher mit Schleifzulassen gelassen und nach der Wärmebehandlung fertiggestellt werden. Wenn Ihr Teil sowohl enge Toleranzen als auch volle Härte erfordert, ist die realistische Toleranz, was das Schleifen nach der Behandlung halten kann, in der Regel ±0,005mm bis ±0,01mm auf kritischen Oberflächen.

A2 ist luftgehärtet, was bedeutet, dass es mit relativ geringer Verzerrung gehärtet werden kann und eine gute Wahl für komplexe Formen ist. D2 ist auch luftgehärtet, aber sein hoher Chromgehalt macht es weniger zäh und anfälliger für Risse während der Behandlung als A2. O1 ist ölgehärtet, was eine schnellere Auslöschung und höhere Härte, aber mehr Verzerrung ergibt. S7 ist luft- oder ölgehärtet und wird wegen seiner Stoßbeständigkeit anstelle der maximalen Härte gewählt. M2 wird bei hoher Temperatur gehärtet und auf heiße Härte gehärtet. Wir stellen Wärmebehandlungszertifikate zur Verfügung und können die Behandlung durch qualifizierte Lieferanten koordinieren.

Werkzeugstahl wird oft als bearbeitet oder gemahlen gelassen, da die Oberfläche in der Regel funktional und nicht dekorativ ist. Das Schleifen erzeugt Ra von 0,2 bis 0,8 μm und ist die Standardoberfläche für Arbeitsflächen. Polieren wird für Formhohlräume und optische Werkzeuge verwendet. Beschichtungen wie PVD, TiN oder DLC sind bei Schneidwerkzeugen und Formwerkzeugen üblich, um die Lebensdauer zu verlängern. Schwarzes Oxid bietet milden Korrosionsschutz. Da Werkzeugstahl in der Regel für Verschleißbeständigkeit und nicht für Aussehen spezifiziert wird, wird die Oberflächenspezifikation in der Regel von der Funktion und nicht von Kosmetik angetrieben.

A2 wird für Stanze, Matrizen, Formwerkzeuge und Scherblätter verwendet. D2 wird für Langzeitstempelmatrizen, Schlitzer und Verschleißteile verwendet, bei denen Schleifverschleiß der begrenzende Faktor ist. O1 wird für Kurzlaufwerkzeuge, Messgeräte, Jigs und Armaturen verwendet. S7 wird für Meißel, Schlagstangen und stoßbelastete Werkzeuge verwendet. M2 wird für Bohrer, Endfräse, Hahne und andere Schneidwerkzeuge verwendet. In den meisten Fällen ist das Werkzeugstahlteil selbst ein Werkzeug, das zur Herstellung anderer Teile verwendet wird, weshalb seine Härte und Verschleißbeständigkeit wichtiger sind als seine eigene Bearbeitbarkeit.

Fräsen bis 650 × 550 × 450mm. Drehen bis zu 600mm Durchmesser und 1.500mm Länge. Werkzeugstahl am oberen Ende dieses Bereichs sind in der Regel Matrizen- oder Formkomponenten, bei denen die Größe das hergestellte Teil widerspiegelt und nicht die eigenen Anforderungen des Werkzeugstahls. Große Werkzeugstahlabschnitte bringen zusätzliche Überlegungen rund um die Verzerrung und Handhabung der Wärmebehandlung mit sich, deshalb überprüfen wir diese beim Angebot.

Materialprüfberichte mit chemischer Zusammensetzung und Härte im gelieferten Zustand. Dimensionale Inspektionsberichte. Konformitätszertifikate. Wärmebehandlungszertifikate, die den Härtungs- und Temperungsprozess sowie die erzielte Härte zeigen. Für Werkzeuge, die in der Produktion verwendet werden, können wir Härteprüfmessungen auf dem fertigen Teil liefern. Wird eine Beschichtung aufgetragen, ist das Beschichtungszertifikat enthalten.