金型製作材料の分類

金型製作や金型鋳造では、それぞれの使用条件に応じて材料が厳選される。これらの材料は、冷間加工金型材料、熱間加工金型材料、プラスチック金型材料、およびその他の特殊な金型材料に大別することができます。これらの主要カテゴリーは、さらにいくつかのサブカテゴリーに分かれています。これにより、あらゆる固有の要件が正確かつ効率的に満たされるようになります。

冷間金型用鋼材

冷間加工用金型材料は、その広範な応用範囲と幅広い使用領域により、産業界で広く使用されています。これらの材料に要求される主な性能には、強度、硬度、靭性、耐摩耗性などがあります。近年、炭素工具鋼の使用は減少している。その代わりに、高合金鋼の金型が割合の点で、より支配的になってきている。

特徴と応用

冷間金型用鋼は主に高炭素合金鋼からなる。これらはすべて熱処理強化型鋼に属し、使用硬度は58HRCを超えます。

9CrWMnのような低合金冷間金型用鋼は、通常、小ロット生産の単純な金型に使用されます。また、最小限の衝撃に耐える試作金型にも使用される。一方、Cr12タイプの高炭素合金鋼は、ほとんどの金型に使用できる万能材料です。この種の鋼は高い強度と耐摩耗性を誇るが、靭性は低い。金型がより高い総合的な機械的性能を必要とする場合、W6Mo5Cr4V2高速度鋼が一般的な選択肢となります。W6Mo5Cr4V2高速度鋼は、高い焼入れ透過性で知られています。

熱間金型用鋼材

熱間金型用鋼は、冷間金型用鋼に比べてより複雑な条件下で使用される。この複雑さは主に、高温や多様な冷却条件などの要因に起因する。これらの条件には、冷却の有無や使用される特定の冷却方法が含まれます。その結果、広く使用されている熱間加工用金型材料はいくつかあります。しかし、全体的な材料の範囲は、冷間金型材料の範囲ほど広くはありません。

材料の選択と機械的特性

熱間加工用金型の材料を選択する際には、熱強度（耐熱摩耗性）と耐クラック性のバランスを取ることが不可欠です。加工される対象が高温の金属であることから、強度は本質的に低くなります。そのため、熱間加工用金型材料に要求される降伏強度はそれほど高くありません。しかし、製造時に使用される衝撃加工法は、これらの材料に強靭性を要求する。この必要性は、必然的に受ける急速な加熱と冷却によってさらに強調される。

プラスチック金型用鋼材

プラスチック金型用鋼は、ユニークな課題に対応しています。プラスチック金型に関連する多様な作業条件、製造方法、精度レベル、耐久性要件を考慮すると、その構造に適した材料の範囲は膨大です。様々な高品質の鋼材がこの領域で使用され、プラスチック金型用材料の幅広いシリーズにつながっています。

材料選択に影響を与える要因

プラスチックの金型材料の選択には、いくつかの要因が影響します。加工対象物、製造方法、要求される精度、そして耐久性の要求、これらすべてが一役買っている。そのため、特定の要件を満たすように調整された、広範な鋼組成が開発されました。

他の金型素材の探求

金型材料の主要なカテゴリー以外にも、特定のニーズや用途に対応する材料がいくつかあります。鋳造金型用鋼から非鉄合金金型用材料、ガラス金型用材料、さらには特殊な新金型用材料まで多岐にわたります。

鋳型用鋼

精密鋳造技術により、複雑な金型鋳物を作ることができます。従来の金型製造工程に比べ、加工時間の短縮、金属消費量の削減、金型製造サイクルの短縮、製造コストの削減が可能です。例えば、米国のASTM-A597規格には、鋳造工具鋼の7つの等級が含まれています。4種は冷間金型用、2種は熱間金型用、1種は耐衝撃工具用である。中国では、精密鋳造技術がいくつかの分野で採用されており、特に自動車産業での応用が顕著である。

非鉄合金金型材料

工業製品の多様化や中小ロット生産の増加に伴い、非鉄金属金型材料の需要が高まっている。これらの材料は、低コストで加工しやすく、製造サイクルが短く、ユニークな特性を持っています。よく使われる非鉄材料には、銅合金、アルミニウム合金、亜鉛合金などがあります。

ガラス金型材料

ガラス製品の製造に欠かせないガラス金型。これらの金型は1100℃を超える高温の溶融ガラスと接触することが多く、酸化、成長、熱疲労を受けます。これらの金型材料に要求される第一の条件は耐酸化性であり、一般的な選択肢は耐熱合金鋼と合金鋳鉄である。

特殊な新金型材料

金型だけでなく、前述の材料に加え、特殊な金型材料の研究開発も進んでいる。例えば、電子製品に使われる非磁性CrMnN金型用鋼や高温ガラス金型用鋼などである。後者は高温食器や自動車用ライトに使われるほか、セラミック金型や複合材料金型にも使われている。

金型素材についての結論

プロトツールでは、金型材料の領域における深い知識と専門知識を誇りとしています。私たちの卓越性へのコミットメントは、常に業界の革新の最前線にいることを保証し、常にお客様のニーズに合わせた最高のソリューションを提供する準備ができています。冷間加工用金型材料、熱間加工用金型鋼のいずれをお探しでも、Prototoolは業界で信頼されています。また、その他の特殊な金型材料も提供しており、品質と信頼性を保証しています。私たちは、金型製造の限界を押し広げることに全力を注いでいます。 金型フライス加工.).これにより、お客様は常に最高レベルの職人技とパフォーマンスを体験することができます。