1 (5) Yleistä Muovimuotteihin kohdistuu yhä suurempia vaati muksia. Niinpä muotteihin käytettyjen terästen on samanaikaisesti oltava sitkeitä, korroosionkestäviä ja suureltakin poikkileikkaukselta tasaisesti karkenevia. Uddeholm Mirrax ESR on korkealaatuinen työvälineteräs, jonka ominaisuuksia ovat erinomainen kiillotettavuus hyvä korroosionkestävyys erinomainen läpikarkenevuus hyvä sitkeys hyvä kulumiskestävyys. Näiden ominaisuuksien yhdistelmä takaa teräkselle erinomaisen suorituskyvyn. Muovimuoteissa korroosionkestävyydellä saavutetaan seuraavia etuja: alhaisemmat kunnossapitokustannukset: Muotttitilan pinnat säilyvät moitteettomina. Muotit, joita varastoidaan tai käytetään kosteissa tiloissa, eivät vaadi erityistä suojausta. alhaisemmat tuotantokustannukset: Kun jäähdytyskanavat eivät ruostu, lämmönsiirtymisominaisuudet ja sitä kautta jäähdytysteho säilyvät tasaisina koko työvälineen käyttöiän ajan, mikä puolestaan takaa tasaiset jaksoajat. Yllä mainittujen etujen ja hyvän kulumiskestävyyden ansiosta Uddeholm Mirrax ESR:sta valmistettujen työvälineiden kokonais taloudellisuus on paras mahdollinen. Huom. Uddeholm Mirrax ESR valmistetaan sähkökuonasulatus menetelmällä, minkä ansiosta sulkeumien määrä teräksessä on erittäin alhainen ja kiillotettavuus siitä syystä erinomainen. Ohjeanalyysi % C 0,25 Si AISI 420 mod. Mn 0,55 Cr 13,3 Mo Ni 1,35 V +N hyvää pinnanlaatua, kuten optisten osien esim. kameran ja aurinkolasien linssien, tai sairaalatarvikkeiden esim. ruiskujen ja ampullien valmistukseen sitkeyttä, esim. monimutkaiset muotit erinomaista läpikarkenevuutta, esim. suuret muotit Ominaisuudet Fysikaaliset ominaisuudet Karkaistu ja päästetty 50 HRC:n kovuuteen. Arvot huoneenlämpötilassa ja korkeammissa lämpötiloissa. Lämpötila 20 C 200 C 400 C Tiheys kg/m3 7 740 Kimmomoduuli MPa 210 000 200 000 180 000 Lämpölaajenemiskerroin 11,1 x 10-6 11,7 x 10-6 per C 20 C > Lämmönjohtavuus * W/m C 20 24 Ominaislämpö J/kg C 460 * Lämmönjohtavuuden mittaaminen on vaikeaa. Hajonta saattaa olla jopa 15 %. Vetolujuus huoneenlämpötilassa Vetolujuusarvot ovat ohjeellisia. Koekappaleet on karkaistu ilmaan 1020 C:sta ja päästetty kahdesti ilmoitettuun kovuuteen. Kaikki koekappaleet on otettu kangesta, jonka mitat ovat 407 x 203 mm. Kovuus 50 HRC 45 HRC Murtolujuus Rm MPa 1 780 1 500 Toimitustila pehmeäksihehkutettu n. 250 HB Myötölujuus R p 0,2 MPa 1 290 1 200 Normimerkintä Värimerkintä Käyttökohteet musta/oranssi, jossa valkoinen poikkiviiva Vaikka Uddeholm Mirrax ESR soveltuu kaikentyyppisiin muottityövälineisiin, erityisen hyvin se sopii muotteihin, joilta vaaditaan korroosionkestävyyttä, kuten syövyttävien materiaalien, esim. PVC:n tai asetaattien muotit, sekä kosteissa olosuhteissa käytettävät tai varastoitavat muotit Iskusitkeys Uddeholm Mirrax ESR:n iskusitkeys ja vetositkeys ovat huomattavasti paremmat kuin muiden vastaavien W.-Nr. 1.2083/AISI 420 tyyppisten terästen. Paras iskuja vetositkeys saavutetaan päästämällä teräs matalassa lämpötilassa. Paras kestävyys hankaavaa kulutusta vastaan saavutetaan päästämällä teräs korkeassa lämpö tilassa. Seuraavalla sivulla olevassa kuvassa on esitetty iskusitkeys huoneenlämpötilassa. Koesauvat on otettu taotun kappaleen keskeltä ja testattu lyhyeltä poikittaissuunnalta.
2 (5) Alkuperäisen kappaleen koko: 508 x 306 mm Koesauvan koko: 7 x 10 x 55 mm, loveamaton Karkaisu: 1020 C/30 min. Sammutus ilmaan. Päästö 2 x 2 h Päästölämpötilan vaikutus iskusitkeyteen huoneenlämpötilassa, loveamaton sauva Lämpökäsittely Pehmeäksihehkutus Suojaa teräs ja läpikuumenna 740 C:seen. Jäähdytä uunissa 15 /h 550 C:seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Jännitystenpoistohehkutus Rouhintakoneistuksen jälkeen työväline läpikuumennetaan 650 C:seen, pitoaika 2 h. Hidas jäähdytys 500 C:seen, ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Karkaisu Esikuumennuslämpötila: 600 920 C Yleensä vähintään kahdessa vaiheessa. Austenitointilämpötila: 1000 1025 C, yleensä 1020 C. Erittäin suurille muoteille 1000 C. Korroosionkestävyys Uddeholm Mirrax ESR:sta valmistetun työvälineen korroosion kestävyys on parempi kuin muista W.-Nr. 1.2083/ AISI 420 tyyppisistä teräksistä valmistettujen työvälineiden. Paras korroosionkestävyys saavutetaan silloin, kun Uddeholm Mirrax ESR päästetään matalassa lämpötilassa ja kiillotetaan peilipintaan. Alla olevassa kuvassa on esitetty potentio dynaamisiin polarisaatiokäyriin perustuva Uddeholm Mirrax ESR:n ja W.-Nr. 1.2083/AISI 420:n suhteellista korroosion kestävyyttä koskeva vertailu. Vertailussa päästö on suoritettu matalassa ja korkeassa lämpötilassa. Koesauvan koko: 20 x 15 x 3 mm Karkaisu: 1020 C/30 min. Sammutus ilmaan. Päästö 2 x 2 h. Muottiterästyypin ja päästölämpötilan vaikutus korroosionkestävyyteen Lämpötila C 1020 1000 Pitoaika* minuutteja 30 30 *Pitoaika karkaisussa sen jälkeen, kun työväline on täysin läpikuumentunut. Kovuus ennen päästöä HRC 55 ± 2 54 ± 2 Suojaa työväline hiilenkadolta ja hapettumiselta karkaisun aikana. Sammutusaineet ja karkenevuus alipaine (sammutuskaasu ylipaineella) leijupatja tai suolakylpy 350 550 C, jäähdytys paineilmalla paineilma. Nopea jäähdytys tuottaa parhaat ominaisuudet. Liian nopea jäähdytys saattaa kuitenkin aiheuttaa muodonmuutoksia. Jos lämpökäsittely tapahtuu tyhjiöuunissa, suositellaan 4 5 barin ylipainetta. Huom. Päästä työväline heti, kun lämpötila on 50 70 C. Kun karkaistaan W.-Nr. 1.2083/AISI 420 tyyppisestä materiaalista valmistettuja suuria kappaleita, materiaalin suhteellisen huono karkenevuus aiheuttaa kappaleeseen alhaista kovuutta ja epäedullista mikrorakennetta. Joissain muotin kohdissa korroosionkestävyys ja sitkeys heikkenevät. Uddeholm Mirrax ESR:n karkenevuus on paljon parempi kuin W.-Nr. 1.2083/AISI 420 tyyppisellä materiaalilla, ja kovuus säilyy hyvänä suurtenkin kappaleiden keskellä. Hyvä karkenevuus vaikuttaa ratkaisevasti muihinkin ominaisuuksiin, kuten sitkeyteen ja korroosionkestävyyteen.
3 (5) Jäähtymisnopeuden vaikutus kovuuteen karkaisussa Erittäin isoille ja/tai monimutkaisille muoteille suositellaan kuitenkin päästöä korkeassa lämpötilassa, jolloin jäännösjännitykset jäävät mahdollisimman vähäisiksi. Mittamuutokset Mittamuutokset karkaisussa ja päästössä vaihtelevat lämpötiloista, laitteistosta ja jäähdytystavasta riippuen. Myös työvälineen koko ja geometrinen muoto vaikuttavat mittamuutoksiin. Työvälineeseen on aina jätettävä riittävä työvara mittamuutosten varalta. Uddeholm Mirrax ESR:sta valmistettuihin työvälineisiin suositellaan 0,20 % työvaraa edellyttäen, että rouhinta koneistuksen jälkeen on tehty jännitysten poistohehkutus. Kun työväline päästetään alhaisessa lämpötilassa (kts. alla oleva käyrästö) on odotettavissa ennemminkin kutistumista kuin laajenemista. Päästö Valitse päästölämpötila päästökäyrästöstä halutun kovuuden mukaan. Päästä työväline vähintään kaksi kertaa. Jäähdytä päästöjen välillä huoneenlämpötilaan. Alhaisin päästölämpötila on 250 C. Pitoaika päästölämpötilassa vähintään 2 h. Uddeholm Mirrax ESR:sta valmistetusta kappaleesta, jonka mitat olivat 100 x 100 x 100 mm mitattiin seuraavat mittamuutokset lämpökäsiteltynä: Odotettavissa olevat mittamuutokset 1000-1020 C: ssa tehdyn karkaisun ja eri lämpötiloissa suoritettujen päästöjen jälkeen. Hajonta johtuu eri suunnissa tapahtuneista erilaisista mittamuutoksista. Mittamuutokset karkaisussa ja päästössä Päästökäyrä Päästökäyrät ovat ohjeellisia. Jotta kaikissa suunnissa tapahtuisi mittojen kasvua, päästö olisi suoritettava 520 C:ssa. Huom. Päästö 250-300 C:n lämpötilassa tuottaa parhaan sitkeyden, kovuuden ja korroosionkestävyyden yhdistelmän.
4 (5) Lastuamisohjeet Alla olevat lastuamisparametrit ovat ohjeellisia ja ne on sopeutettava vallitseviin olosuhteisiin. Lisätietoja on Uddeholmin julkaisussa Lastuamisarvosuosituksia. Alla olevat suositukset koskevat Uddeholm Mirrax ESR:ää, jonka kovuus on n. 250 HB. Sorvaus V c Syöttö f mm/r Lastuamissyvyys a p mm Poraus Sorvaus lla Karkeasorvaus Hienosorvaus Sorvaus pikateräksellä Hienosorvaus 160 210 210 260 18 23 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 2 4 0,5 2 0,5 3 P20 P30 Pikateräskierukkaporat Poran halk. mm 5 5 10 10 15 15 20 V c P10 tai cermet *Pinnoitetulle pikateräsporalle V c = 22 24 Kovametalliporat V c Syöttö f mm/r Kääntöterä 1) Irrotettava tai juotettu 2) Riippuen poran halkaisijasta Poratyyppi Syöttö f mm/r 0,05 0,15 0,15 0,20 0,20 0,25 0,25 0,30 Kovametallipora Kovametallikärki 1) 210 230 80 100 70 80 0,03 0,10 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) Jyrsintä Taso- ja kulmajyrsintä V c Syöttö f z mm/hammas Lastuamissyvyys a p mm Tappijyrsintä Vc Syöttö f z mm/ hammas Täys Karkeajyrsintä Jyrsintä lla Hienojyrsintä 160 240 240 280 0,2 0,4 0,1 0,2 2 4 0,5 2 P20 P40 Jyrsintyyppi Kovametallikääntöterä P10 P20 tai cermet Pikateräs 120 150 160 220 25 30 1) 0,01 0,20 2) 0,06 0,20 2) 0,01 0,3 2) P20 P30 1) Pinnoitetulle pikateräsjyrsimelle V c = 45 50 2) Riippuen radiaalisesta lastuamissyvyydestä ja jyrsimen halkaisijasta Hionta Alla annetaan yleisluonteisia hiomalaikkasuosituksia. Tarkempia ohjeita on saatavana Uddeholmin julkaisusta Työvälineterästen hionta. Hiontamenetelmä Tasohionta suoralla laikalla Pehmeäksi hehkutettu aine A 46 HV Karkaistu aine A 46 HV Segmenttihionta A 24 GV A 36 GV Pyöröhionta A 46 LV A 60 KV Sisäpuolinen hionta A 46 JV A 60 JV Muotohionta A 100 KV A 120 JV
5 (5) Hitsaus Hitsaus onnistuu hyvin noudattamalla korotettua lämpötilaa, railonvalmistusta, hitsauslisäainetta ja -menetelmää koskevia suosituksia. Jos työväline kiillotetaan tai fotosyövytetään, on käytettävä perusaineen koostumusta vastaavaa hitsauslisäainetta. Menetelmä TIG Työlämpötila 200 250 C Lisäaine Kovuus hitsauksen jälkeen Stavax TIG-Weld 54 56 HRC Lämpökäsittely hitsauksen jälkeen: Karkaistu aine Päästö 10 20 C alle edellisen päästölämpötilan Hehkutettu aine 700 C/5 h jäähdytys vapaasti ilmassa LASERHITSAUS Laserhitsaukseen on käytettävissä Uddeholm Stavax laserhitsauspuikkoja. Lisätietoja www.uddeholm.fi sivulta työvälineteräkset. Kiillotus Uddeholm Mirrax ESR:n kiillotettavuus karkaistuna ja päästettynä on erittäin hyvä. Tavanomaisten työvälineterästen kiillotukseen verrattuna kiillotuksessa on käytettävä hieman toisenlaista tekniikkaa. Pääperiaate on edetä pienin askelin hienohionnassa/kiillotuksessa ja hioa pinta mahdollisimman sileäksi ennen kiillotuksen aloittamista. On myös tärkeää lopettaa kiillotus heti, kun jäljet edellisestä hiontavaiheesta ovat hävinneet. Lisätietoja on saatavana Uddeholmin julkaisusta Työvälineterästen kiillotus. Fotosyövytys Uddeholm Mirrax ESR: ssa on hyvin vähän kuonasulkeumia ja mikrorakenne on homogeeninen, minkä ansiosta teräs soveltuu hyvin fotosyövytykseen. Korroosion kestävyyden vuoksi saattaa olla tarpeen käyttää fotosyövytyksessä erityismenetelmää. Lisätietoja fotosyövytyksestä on Uddeholmin julkaisussa Työvälineterästen fotosyövytys.