Werkstoffe Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung als Partner für Stahl im Formenbau

Trotz dreifach höherer Wärmeleitfähigkeit gleicht der thermische Ausdehnungskoeffizient einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung dem von Werkzeugstahl. Daher ist die Legierung der bessere Partner für Stahl bei thermisch kritischen Komponenten in Spritzgießformen als Kupfer-Beryllium.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Hermann Kemper GmbH & Co. KG - Hersteller für CNC Drehteile

Schages GmbH & Co.KG

Vacuumschmelze GmbH & Co. KG

Mit dem Werkstoff Duracon 45M erweitert die Vacuumschmelze GmbH & Co. KG das Anwendungsspektrum der Fe-Co-Ni-Legierungen: Der Neuling in der Werkstofffamilie Duracon ist aufgrund der hohen Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit für den Werkzeug- und Formenbau prädestiniert.

Fe-Co-Ni-Legierung erhöht Formstabilität beim Werkzeug- und Formenbau

Die hohe Festigkeit wirkt sich günstig auf die Formstabilität der damit hergestellten Teile aus. Zudem hat die Legierung ein mit den Werkzeugstählen identisches Ausdehnungsverhalten, wodurch sich das Risiko von Spannungsrissen in Werkzeugen, deren Komponenten aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, deutlich reduziert.

Bei Spritzgießformen lassen sich daher mit Hilfe der Legierung eine deutlich längere Lebensdauer und eine erhöhte Taktzahl erzielen. Weniger Werkzeugverschleiß sowie eine schnellere Formteilabkühlung sorgen für eine gesteigerte Produktivität.

Fe-Co-Ni-Legierung lässt sich gut umformen und verarbeiten

Die entwickelte Legierung basiert auf einem Ausgangsgefüge eines thermisch – durch Abkühlung – gebildeten Eisen-Kobalt-Nickel-Martensits (Fe-Co-Ni). Im Gegensatz zum extrem spröden Eisen-Kohlenstoff-Martensit (Fe-C) hat es eine gewisse Duktilität und ist somit gut umform- und verarbeitbar.

Die Herstellung der Legierung erfolgt über Schmelzen in Vakuuminduktionsöfen und anschließende Schmiede- oder Warmwalzprozesse (Bild 1). Gemäß Kundenvorgabe wird daraus Stangenhalbzeug mit bis zu 80 mm Durchmesser als Ausgangsmaterial für den Formenbau hergestellt (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

Für Werkstoffe im Kunststoff-Spritzgießformenbau sind folgende Eigenschaften von elementarer Bedeutung:

• Eine hohe Festigkeit – insbesondere Verschleißbeständigkeit – sorgt für gute Formstabilität und eine lange Lebensdauer des Werkzeugs.
• Eine gute Wärmeleitfähigkeit ermöglicht eine schnelle Abkühlung der Kunststoffteile und verkürzt entsprechend die Produktionszyklen.

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