MOLDMAX XL. Hochfeste Kupfer-Legierung

Transkript

1 Hochfeste Kupfer-Legierung

2 Die Angaben in dieser Broschüre basieren auf unserem gegenwärtigen Wissensstand und vermitteln nur allgemeine Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten. Sie können nicht als Garantie ausgelegt werden weder für die spezifischen Eigenschaften der beschriebenen Produkte noch für die Eignung für die als Beispiel genannten Anwendungsmöglichkeiten. 2

3 Allgemeines MOLDMAX XL ist eine hochfeste Kupferlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit von Brush Wellman Inc. Verwendet wird MOLDMAX XL für eine Vielzahl von Kunststoffformen. Die wichtigsten Eigenschaften dieser Legierung sind: hohe Wärmeleitfähigkeit ausgezeichnete Zerspanbarkeit hohe Korrosionsbeständigkeit hohe Abriebfestigkeit hohe Schlagzähigkeit ausgezeichnete Beständigkeit gegen Fressen lieferbar in großen Dimensionen Ein Kern aus MOLDMAX XL erreicht den thermischen Gleichgewichtszustand in erheblich kürzerer Zeit als ein identischer Stahleinsatz. Demzufolge kommt die Produktion schneller und mit weniger Abfall in Gang. Hierdurch können auch kleine Losgrößen wirtschaftlich hergestellt werden. MOLDMAX XL spricht schneller auf Veränderungen im Verfahrensablauf an, was die Kontrolle des gesamten Vorgangs verbessert. Schließlich kann die Form dank der höheren Wärmeleitfähigkeit mit höherer Temperatur betrieben werden die Vorteile liegen auf der Hand: niedriger Spritzdruck, weniger Kondensation und unter dem Strich höhere Produktivität ohne Erhöhung der Zykluszeit. Richtanalyse % Ni Sn Cu 9 6 Rest Lieferzustand ausgehärtet HRC Farbkennzeichnung Gold/Hellblau MOLDMAX XL überzeugt durch die Kombination von hoher Festigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit. In der Praxis bedeutet dies weniger heiße Stellen, kürzere Zykluszeiten und gute Maßbeständigkeit bei den Teilen. MOLDMAX XL weist auch bei großen Dimensionen eine gleichmäßige Härteverteilung auf. Dadurch lässt sich die Härte an tiefen Stellen voraussagen. Die Zerspanbarkeit ist ausgezeichnet, und dank der hohen Schlagzähigkeit eignet sich diese Legierung vorzüglich für komplizierte Konstruktionen. Eigenschaften PHYSIKALISCHE DATEN Ausgehärtet auf 30 HRC Werte bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen Temperatur 20 C 200 C 300 C Dichte kg/m Elastizitätsmodul N/mm N/A N/A Wärmeausdehnungskoeffizient pro 20 C ab C 16 x ,5 x 10 6 Wärmeleitfähigkeit W/m C Spezifische Wärme J/kg C Anwendungen MOLDMAX XL ist in erster Linie für Kerne und Einsätze in größeren Spritzgießformen vorgesehen. Werkzeuge mit Einsätzen aus MOLD- MAX XL bieten sowohl dem Formhersteller als auch dem Spritzgießer viele wichtige Vorteile. Normalerweise werden für große Kunststoffformen vorvergütete Werkzeugstähle eingesetzt. Im Vergleich dazu besitzt MOLDMAX XL eine mehr als doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit. Deshalb bewirkt MOLDMAX XL eine erhebliche Reduzierung der Zykluszeiten. Gleichzeitig wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Werkzeug erreicht. Dadurch verringern sich Verzug und Nachschwinden. Die höhere Maßbeständigkeit, der geringere Ausschuss und die kürzeren Zykluszeiten führen zu einer besseren Gesamtwirtschaftlichkeit. ZUGFESTIGKEIT BEI RAUMTEMPERATUR Ungefähre Werte Härte 30 HRC Fließgrenze bei Druckbelastung, Rc0,2 655 N/mm 2 Dehngrenze, Rp0,2 690 N/mm 2 Zugfestigkeit, Rm 760 N/mm 2 Bruchdehnung, A 5 5 % 3

4 Verschiedene Formwerkstoffe im Vergleich Wärmeleitfähigkeit W/m C 280 PROTHERM ALUMEC MOLDMAX LH 140 MOLDMAX HH 105 MOLDMAX XL Härte, HRC Bearbeitung Empfehlungen MOLDMAX XL lässt sich ausgezeichnet zerspanen und kann daher auch mit konventionellen Werkzeugen zerspant werden. Folgende Schnittdaten sind Richtwerte und müssen den jeweiligen örtlichen Voraussetzungen angepaßt werden. DREHEN Drehen mit Hartmetall Drehen mit Schnitt- Schnellparameter Schruppen Schlichten arbeitsstahl v c, m/min Vorschub, f mm/u 0,3 0,6 0,3 0,3 Schnitttiefe, a p, mm Bearbeitungsgruppe ISO K20 K20 Werkzeuge mit positivem Spanwinkel benutzen! KORROSIONSBESTÄNDIGKEIT MOLDMAX XL bildet einen fest anhaftenden Oxidfilm und ist korrosionsbeständig. Um jedoch auch während der Lagerung allen Angriffen vorzubeugen, sind einige Schutzmaßnahmen zu treffen. Viele Gießmaterialien enthalten Bestandteile oder Zusatzstoffe, die vor allem in Verbindung mit Wasser aggressiv sind. Deshalb müssen die Formen durch Erhöhen der Temperatur am Ende des Spritzvorgangs sorgfältig getrocknet werden. Die Wasserleitungen und Düsen der Form müssen vor dem Lösen trocken geblasen werden. Mit Alkohol können die Formflächen gereinigt und Feuchtigkeit beseitigt werden. Handelsübliche Formschutzmittel können verwendet werden, dürfen jedoch nicht auf feuchten Flächen aufgetragen werden. Unter keinen Umständen ammoniak- bzw. schwefelhaltige Produkte verwenden! Die Formen müssen regelmäßig und besonders im Bereich von Luftkanälen gereinigt werden. Korrosive Stoffe neigen dazu in Luftkanälen zu kondensieren und dadurch Schäden zu verursachen. FRÄSEN Plan- und Eckfräsen Fräsen mit Hartmetall Fräsen mit Schnitt- Schnellparameter Schruppen Schlichten arbeitsstahl v c, m/min Vorschub, f z mm/zahn 0,2 0,4 0,1 0,2 0,1 Schnitttiefe, a p, mm Bearbeitungsgruppe ISO K20 K20 Werkzeuge mit positivem Spanwinkel benutzen! 4

5 Schaftfräsen Fräsertyp Fräser mit Schnell- Schnitt- Vollhart- Wende- arbeitsparameter metall schneidplatten stahl v c, m/min ) Vorschub, f z mm/zahn 0,010 0,10 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Bearbeitungsgruppe ISO K20 BOHREN 1) Bei beschichteten HSS-Schaftfräsern kann mit bis zu 30 % höherer gearbeitet werden 2) Abhängig von der radialen Schnitttiefe und dem Fräserdurchmesser Schnellarbeitsstahl Bohrerdurch- Schnittgemesser, Ø schwindigkeit v c, Vorschub, mm m/min. mm/u * 0,03 0, * 0,08 0, * 0,15 0, * 0,20 0,25 * Bei beschichteten HSS-Bohrern gilt v c ~60 m/min. Hartmetallbohrer Bohrertyp Kühlkanal- Wende- bohrer mit Schnitt- platten- Vollhart- Hartmetallparameter bohrer metall schneide 1) v c, m/min Vorschub, mm/u 0,05 0,15 2) 0,05 0,30 2) 0,10 0,30 2) 1) Bohrer mit Kühlbohrungen und aufgelöteter Spitze 2) Abhängig vom Bohrerdurchmesser GEWINDEBOHREN Bei MOLDMAX XL sollten Sie immer Gewindebohrer mit geraden Spannuten wählen. Das gilt ebenfalls für Sacklöcher. Verwenden Sie Schneidpaste und Schneidöl. TiCN-beschichtete Bohrer funktionieren ausgezeichnet. SCHLEIFEN MOLDMAX XL kann mit den beiden konventionellen Al 2 O 3 - und SiC-Schleifscheibentypen bearbeitet werden. Wir empfehlen: Oberflächenschleifen mit geraden Scheiben des Types A 46 LV oder C 46 LV, Rundschleifen mit geraden Scheiben des Types A 60 LV oder C 60 LV. Beim Schleifen immer reichlich Kühlmittel zuführen. Oberflächenbehandlung Die Oberflächeneigenschaften von MOLDMAX XL 1) können durch Standardverfahren weiter verbessert werden. Behandlung Hartverchromen Chemisch Vernickeln Vorteile Abriebfestigkeit, Härte, besserer Reibkoeffizient, Korrosionsfestigkeit Korrosionsfestigkeit, Härte, Abriebfestigkeit, Kontaktflächentrennung Chemisch Vernickeln Härte, Abriebfestigkeit, mit PTFE besserer Reibkoeffizient PVD-Beschichtung (niedr. Temp.) 2) Titannitrid Überlegene Abriebfestigkeit, Chromnitrid besserer Reibkoeffizient 1) Die passive Oxidschicht erst unmittelbar vor der Beschichtung entfernen. 2) Zulässige Behandlungstemperatur: max. 315 C Erodieren MOLDMAX XL eignet sich gut zum Senk- und Drahterodieren. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit werden die Erodierzeiten allerdings etwas länger als beim Werkzeugstahl. Die beim Erodieren gebildete umgeschmolzene Schicht ist weich, dünn und lässt sich leicht entfernen. MOLDMAX XL kann sowohl mit Kupfer- als auch mit Graphitelektroden erodiert werden. Kupfer besitzt eine höhere Verschleißfestigkeit, Graphit eine bessere Zerspanbarkeit. Für die beste Produktivität sollte beim Arbeiten mit Graphit die Elektrode negativ geschaltet sein. Bei der Endbearbeitung sollte sie dann positiv geschaltet werden, um einen besseren Oberflächenzustand zu erreichen. Für beste Ergebnisse beim Erodieren mit Kupfer ist die Elektrode hingegen positiv zu schalten. 5

6 Schweißen MOLDMAX XL ist bei fachmännischer Arbeitsweise gut zu schweißen. In der Nähe der Schweißstellen kann eine Verfärbung durch Oxidation auftreten. Geschweißte Bereiche sind in der Struktur nach der Ätzbehandlung erkennbar. Eine sorgfältige Fugenvorbereitung und Reinigung vor dem Schweißbeginn sind unabkömmlich. Beste Ergebnisse werden beim WIG-Schweißen erzielt. Um auch in der Schweißnaht eine gleichwertige Härte zu erhalten, ist mit Weld-Pak Cu-Beumhüllten Stabelektroden unter genauer Einhaltung der Vorschriften zu schweißen. Wenn eine vergleichbare chemische Zusammensetzung erwünscht ist, sollten Sie umhüllte XL Pak-Stabelektroden benutzen und folgende Schweißparameter beachten. Umhüllte Elektrode XL Pak 1/16" Ø Polieren MOLDMAX XL ist nicht für hochglanzpolierte Flächen zu empfehlen das Material eignet sich für Oberflächengüten bis zu SPI B-1. Für die meisten Kernanwendungen empfehlen wir Schwingläppen. Es soll in Längsrichtung poliert werden. Weitere Informationen Uddeholm ist gerne für Sie da direkt oder über eine Vertretung in allen Fragen der Werkstoffwahl, Wärmebehandlung, Anwendungsmöglichkeiten und Verfügbarkeit von Uddeholm Werkzeugmaterial. Schweißelektrode für das WIG-Schweißen Schutzgas Vorwärmtemperatur EWTH2 1/8" Ø 2% thoriertes Wolfram mit spitzer Spitze (20 25 Eckenwinkel) Argon 700 l/h nicht erforderlich Max. Schweißlagentemperatur 150 C Stromquelle Gleichstrom mit Minuspol- Elektrodenanschluss Härte der Schweißung 55 HRB Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 385 C 180 Min./ HRC Hinweis: Während der Wärmebehandlung nach dem Schweißen muss die Solltemperatur von 385 C mit einer Genauigkeit von ± 20 C eingehalten werden. Zeit und Temperatur häufig kontrollieren, um Maßänderungen oder Härteverluste zu vermeiden. Bei Anwendung dieser Methode ist im Innern des Werkzeugs mit einer Härtesenkung um 1 2 HRC zu rechnen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an die Uddeholm Vertretung in Ihrer Nähe. 6

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