Agenda – výroba EWK //Presentace//
• EWK výroba • PH nové jakosti ocelí • Corroplast PH X FM • Thyroplast 2738 EHT plus
ThyssenKrupp
Nástrojové oceli - produkce obch. rok 2001/02
-práci za studena 25% = 28.979 t
-práci za tepla 37% = 43.298 t
116.717 t
-na formy pro plasty 38% = 44.440 t ThyssenKrupp
Optimalisace výběru ocelí pro formy na plasty
(Wolfgang Pannes )
Neustále se zvyšující požadavky, obzvláště na hospodárnost a trvanlivost provozování forem na výrobu plastů nás vedly k tomu, abychom vyvinuli oceli pro výrobu forem plasty, které již při dodávce mají vyšší tvrdost,než předzušlechtěné nástrojové oceli a současně ještě dobrou obrobitelnost. Jedná se o vytvrzované oceli, skupiny ocelí, které dosud byly málo používány pro výrobu nástrojů a které s sebou přinášejí zcela odlišné chování při zpracování. Z toho, že je tato skupina ocelí legována s malým množstvím uhlíku, vyplývají dodatečné přednosti pro svařovatelnost, leštící vlastnosti a odolnosti proti korozi. EWK-značení charakterizuje tuto skupinu ocelí, která je rozdělena na oceli odolné proti korozi a neodolné proti korozi, vždy s nejvyšším stupněm čistoty, provedení SUPRA a s dodatečně zlepšenou obrobitelností, provedení FM. THYROPLAST PH 42 FM - tato ocel spojuje ideálním způsobem vysokou tvrdost při dodání (žádné dodatečné tepelné zpracování není nutné), současně s dobrou obrobitelností. Ideálním účelem použití jsou rámy forem a nástavby se zvýšenými nároky na obrábění a současně s vysokými nároky na stabilitu a pevnost hran, např. nosníky rozvaděčů u vstřikovacích systémů. THYROPLAST PH 42 SUPRA - je nová ocel na formy pro umělou hmotu, která byla vyvinuta pro malé a střední formy a šarže. Tato ocel nabízí při vysoké tvrdosti při dodávce (40 HRC) velmi dobrou obrobitelnost. Zjednodušené obrábění je zřetelné zejména u obrábění na ručních kopírovacích frézách, takže může být podíl obrábění zřetelně snížen. Tato ocel nabízí konečným odběratelům ve srovnání se standardní jakostí 1.2738 nebo podobných ocelí následující přednosti: - zlepšenou pevnost uzavír. hran - lepší odolnost proti vtiskům (vyšší tvrdost ve srovnání se standardní kvalitou) - lepší leštitelnost - dobrou svařovatelnost
Podle oblasti použití jsme zaměřili náš skladový program na malé a střední rozměry výrobků z naší válcovny. CORROPLAST PH X FM - u této oceli se jedná o nerezovou variantu PH 42 FM. Ocel je vhodná obzvláště pro rámy vícenásobných forem se zvýšenými požadavky na odolnost proti korozi. Tato ocel rovněž sjednocuje dobrou obrobitelnost s vysokou stabilitou při použití. THYROPLAST PH X SUPRA - je nová ocel pro formy na umělou hmotu, odolná proti korozi a šarže (použití) s vysokými nároky na odolnost proti korozi a tvrdost. Analýza této oceli bazíruje na americké oceli AISI 15.5. Vysoce vytvrditelná ocel pro vysoce zatížené součásti pro leteckou dopravu. Přednosti oproti standardně kaleným a popuštěným nástrojářským ocelím, podobným jako 1.2316: - lepší obrobitelnost při vyšší tvrdosti (tvrdost. cca 40HRC při dodávce) - lepší leštitelnost - lepší odolnost proti korozi - lepší svařovatelnost
ThyssenKrupp
Production of plastics worldwide celosvětová výroba plastů 1998 Production in the year 1998: World: 158.000 kt
Europe: 42.300 kt
Germany: 12.500 kt World
in 1.000 tons 160.000
120.000
80.000
Europe 40.000
Germany 0 1950
1960
1970
1980
1990
1998 ThyssenKrupp
Figure 1.ppt
oceli na formy pro plasty skupina ocelí
jakost
dodáváno / tvrdost
tep. zpracování & kalení
k zušlechtění
1.2311 1.2312 1.2711 1.2738 1.2316 1.2085
zušl., 280 - 325 HB zušl., 280 - 325 HB zušl., 280 - 325 HB zušl., 280 - 325 HB zušl., 280 - 325 HB zušl., 280 - 325 HB
není nutné není nutné není nutné není nutné není nutné není nutné
kalitelné
1.2343 1.2379 1.2767 1.2842 1.2083 1.2361
žíhané , < 230 HB žíhané, < 250 HB žíhané, < 260 HB žíhané, < 220 HB žíhané, < 230 HB žíhané, < 265 HB
46 - 52 HRC 58 - 62 HRC 50 - 56 HRC 58 - 60 HRC 50 - 56 HRC 50 - 58 HRC
cementační
1.2162 1.2764
žíhané, < 210 HB žíhané, < 250 HB
povrch ~ 60 HRC povrch ~ 60 HRC
nitridační
1.8521 1.8550
zušl., 230 - 290 HB zušl., 230 - 290 HB
povrch ~ 65 HRC povrch ~ 68 HRC
precipitatačně vytvrzené
PH 42 SUPRA PH 42 FM PH X SUPRA PH X FM
sol. annealed + aged, 38-42 HRC sol. annealed + aged, 38-42 HRC sol. annealed + aged, 38-42 HRC sol. annealed + aged, 32-38 HRC
není nutné není nutné není nutné není nutné ThyssenKrupp
Figure 2.ppt
Specifika tepelného zpracování QUENCHED + TEMPERED (QT) carbon containing, alloyed steels C > 0,2 %
PRECIPITATION HARDENED (PH) low carbon, Ni-alloyed steels C < 0,2 %
QT = hardening + tempering
PH = solution annealing + aging
Hardness increase by formation of martensite
Toughness increase by carbide precipitation
Solution of precipitated components
Hardness increase by precipitations
„Carbonmartensite“ hard + brittle
Tempered martensite carbides MC, M2C, M7C3, M23C6
„Nickelmartensite“ soft + tough
Aged martensite, (inter)metallic phases γ‘-Ni3Al, ε-Cu ThyssenKrupp
Figure 3.ppt
srovnání tvrdostí ocelí, zušl. ocelí a PH ocelí
Hardness in HRC
55
THYROPLAST 2311 THYROPLAST PH 42 Supra
50
As-delivered hardness precipitation hardened steel
45 40
As-delivered hardness quenched + tempered steel
35 30 100
200
300
400
500
600
700
Tempering and aging temperature in °C ThyssenKrupp Figure 4.ppt
chem. složení Thyroplast PH 42 Standard grade
Alternative
Chemical composition in % C
Mn
Ni
Cu
Al
S
THYROPLAST 2311
PH 42 SUPRA
0,15
1,5
3,0
1,0
1,0
0,003
THYROPLAST 2312
PH 42 FM
0,15
1,5
3,0
1,0
1,0
0,100
¾ vyšší tvrdost ¾ zlepšená svařitelnost ¾ zlepšená leštitelnost (SUPRA) ¾ zlepšená obrobitelnost (FM) ThyssenKrupp Figure 5.ppt
Tool life at elevated temperature in min
srovnávací test obrobitelnosti 1000 Thyroplast PH 42 SUPRA
Thyroplast 2311
Thyroplast PH 42 FM
Thyroplast 2312
100
10
Twist drills, 1.3207, 66-67 HRC, a x s = 2,0 x 0,25 mm²
1 24
26
28
30
32
34
36
38
Cutting speed in m/min Figure 6.ppt
40
42
44 ThyssenKrupp
typické příklady použití, Thyroplast PH 42 FM/SUPRA
Manifold block
Blowing mould
Injection mould
Injection nozzle ThyssenKrupp
Figure 7.ppt
Hardness in HV 10
simulační svařovací test (TIG, 150 A)
1
2
3
Thyroplast PH 42 SUPRA
Thyroplast 2311
0
Figure 8.ppt
2
4
6
Distance from surface in mm
8
o
10
x
12 ThyssenKrupp
srovnání vlastností, Thyroplast PH 42
tvrdost houževnatost leštitelnost dezéno-
Thyroplast 2311 Thyroplast PH 42 Supra Thyroplast 2312 Thyroplast PH 42 FM
obrobitel-
svaři-
vatelnost
nost
telnost
+
+
++
++
+
+
++
++
+++
+++
+
+++
+
+
+
O
++
+
++
++
+
O
+++
+++
ThyssenKrupp Figure 9.ppt
chem. složení Thyroplast PH X Standard grade
Alternative
Chemical composition in % C
Mn
Ni
Cr
Cu,Nb
S
THYROPLAST 2316
PH X SUPRA
0,05
0,5
4,5
15,0
+
0,003
THYROPLAST 2085
PH X FM
0,04
1,3
0,5
11,5
+
0,100
¾ vyšší tvrdost ¾ zlepšená odolnost vůči korozi ¾ zlepšená pevnost (SUPRA) ¾ zlepšená obrobitelnost (FM) ThyssenKrupp Figure 10.ppt
pevnost Thyroplast PH X SUPRA
Impact bending energy in J
450
THYROPLAST PH X Supra
470 x 240 mm
560 x 150 mm
400 350 300 250 200 150 100 50 0
Figure 11.ppt
THYROPLAST 2316
SB-L
SB-Q
CV-L
Sample shape and direction
CV-Q ThyssenKrupp
odolnost vůči korozi
Weight loss rate in g/hm²
THYROPLAST 2316
THYROPLAST PH X Supra
100 10 1 0,1 0,01 0,001 0,0001
5% Acetic acid
5% Nitric acid
0,2% Hydrochloric acid
5% Sulphuric acid ThyssenKrupp
Figure 12.ppt
THYROPLAST PH X Supra: příklady použití
Extrusionswerkzeuge (Fensterrahmen aus PVC)
ThyssenKrupp
THYROPLAST PH X Supra: Verschleißverhalten
Antriebseinheit Proben nP
Abrasivstoff
nT
Behälter
Probe
Relative Verschleißrate
100
10
St52-3
2316
2361
PH X Supra
1
0,1
(Verschleißtopf)
0,01 Quarz
Aufbau Verschleißtopfverfahren
Quarz+Aqua dest. H2SO4+Cl-
Werkstoffbezeichnung
Abrasivverschleiß in unterschiedlichen Medien (nach Kurzynski) ThyssenKrupp
THYROPLAST PH X Supra: Verschleißverhalten 10
HF
Prüfspitze
Probe Prüfmedium
Stativ mit Feinantrieb und Längenmessung
Relative Verschleißrate (bezogen auf Ni100)
Sonotrode
Ni100
2316
2361
PH X Supra
1
0,1
0,01 Aqua dest.
Aufbau Prüfstand
Ca(OH)2-Lsg.
1n-H2SO4
Werkstoffbezeichnung
Kavitationserosion in unterschiedlichen Medien (nach Kurzynski) ThyssenKrupp
test koroze ve slané vodě THYROPLAST 2085
THYROPLAST PH X FM
Severe rust, pitting corrosion
Sporadic corrosion spots
Immersion test, 6 cycles, 3% NaCl-solution (1 cycle: 6h immersion, 6h drying on air) Figure 13.ppt
ThyssenKrupp
obrobitelnost Thyroplast PH X FM
THYROPLAST 2085
THYROPLAST PH X FM
0,24
0,24
Flank wear
0,16
0,16
Wear in mm
0,20
Wear in mm
0,20
0,12
Flank wear
Cutting speed: 12 m/min
0,12
0,08
Feed: 0,12 mm/U
0,08
Wear of cutting edge 0,04
0,04
Wear of cutting edge
0,00
Drilled depths 24 mm
0,00 0
500
1000
1500
2000
Drilled length in mm
2500
0
500
1000
1500
2000
Drilled length in mm
2500
(Twist drills, 1.3343, diameter 8 mm, drilled with coolant) ThyssenKrupp Figure 14.ppt
porovnání vlastností, Thyroplast PH X
tvrdost
Thyroplast 2316 Thyroplast PH X Supra Thyroplast 2085 Thyroplast PH X FM
houževnatost
korozní
leštitel-
obrobite-
svařitel-
resistence
nost
nost
nost
+
+
++
++
O
+
++
++
+++
+++
O
++
+
+
+
+
++
+
++
++
+
+
+++
++
ThyssenKrupp Figure 15.ppt
Standard-Programm THYROPLAST 2895.70
Abmessung 1200,0 1200,0 1200,0 1200,0
x x x x
44,0 64,0 84,0 124,0
Aggregat BG BG BG BG
ThyssenKrupp Wu2003_058ppt
Standard-Programm THYROPLAST 2892.81 ausgelagert
Abmessung 300,0 300,0 300,0 300,0
x x x x
30,0 30,0 40,0 40,0
350,0 350,0 350,0 350,0 350,0
x x x x x
50,0 50,0 60,0 70,0 70,0
500,0 x 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0
x x x x x x x x x x
Text
gefräst gefräst
Aggregat BG BG BG BG
gefräst
BG BG BG BG BG
250,0
gefräst
P 3000
80,0 90,0 105,0 125,0 125,0 155,0 155,0 185,0 205,0 230,0
gefräst gefräst gefräst
BG BG BG BG BG BG BG P 3000 P 3000 P 3000
gefräst gefräst
gefräst gefräst gefräst gefräst gefräst
ThyssenKrupp Wu2003_059ppt
Standard-Programm THYROPLAST 2796.91 ausgelagert
Abmessung
Aggregat
Abmessung
Aggregat
155,0 155,0 155,0 155,0 155,0 155,0 155,0
x x x x x x x
25,0 32,0 38,0 45,0 50,0 65,0 75,0
BG BG BG BG BG BG BG
310,0 310,0 310,0 310,0 310,0 310,0 310,0
x x x x x x x
32,0 38,0 45,0 50,0 65,0 75,0 75,0
BG BG BG BG BG BG BG
205,0 205,0 205,0 205,0 205,0 205,0 205,0
x x x x x x x
25,0 32,0 38,0 45,0 50,0 65,0 75,0
BG BG BG BG BG BG BG
510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0 510,0
x x x x x x x x
65,0 75,0 85,0 95,0 105,0 125,0 155,0 205,0
BG BG BG BG BG BG BG BG
255,0 255,0 255,0 255,0 255,0 255,0 255,0
x x x x x x x
32,0 38,0 45,0 50,0 65,0 75,0 75,0
BG BG BG BG BG BG BG ThyssenKrupp
Wu2003_060ppt
Neue Kunststoffformenstähle CORROPLAST PH X FM
ThyssenKrupp
Neue Kunststoffformenstähle CORROPLAST PH X FM Eigenschafts-Profil
ThyssenKrupp
Standard-Programm THYROPLAST 2294.00 Corroplast PHX FM
Abmessung 925,0 x
Aggregat
98,0
B2
1000,0 x 180,0
B2
1010,0 x
88,0
B2
1020,0 x 1020,0 x
70,0 92,0
B2 B2
1250,0 x 114,0
B2
1550,0 1550,0 1550,0 1550,0 1550,0 1550,0 1550,0 1550,0
x 29,0 x 41,0 x 48,0 x 58,0 x 67,0 x 80,0 x 108,0 x 130,0
MRW B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2
ThyssenKrupp Wu2003_061ppt
THYROPLAST 2738 EHT plus
ThyssenKrupp Wu2002_071.ppt
THYROPLAST 2738 EHT plus vlastnosti
speciálně pro velké formy
mech. vlastnosti
znázornění prokalitelnosti
+
THYROPLAST 2738 ++ +++ ++ EHT plus
++
chem. složemí C
Mn
0,28 1,50 Wu2002_069.ppt
Hardness in HB
+
leštitelnost
+
dezénovatelnost
houževnatost
+
svařitelnost
prokalitelnost
1.2738 (acc. to SEL)
tvrdost
THYROPLAST 2738 EHT plus 350 1.2738
300 1.2311
250
Surface
Core
Surface
Cross section of block
tvrdost /pevnost Cr
Ni
Mo
1,30
1,00
+
• Hardness 310 – 355 HB • Tensile strength 1050 – 1200 N/mm² ThyssenKrupp
Příklad Příklad
Obrábění Obrábění&&Service Service Prozeßparameter (Beispiel) Variable Parameter
Stabilität von Maschine, Einspannug und Werkstück
gut
gut
gut
Planfräsen (Vergleichswerte zur oben abgebildeten Tabelle)
Hauptzeit (%)
110 100
Thyroplast Thyroplast2738 2738EHT EHTplus plus
380 Thyroplast 2738 EHT plus
360
Härte in HB/30
Werkzeug Schneidstoff Schnittgeschwindigkeit Vc [m/min] Vc [m/min] Zahnvorschub fz [mm} fz [mm} Schnittiefe ap [mm] ap [mm] Schnittbreite ae [mm] ae [mm]
Kappa 90° Kappa 45° WerkzeugausWälz/Nutfräsen Planfräsen Rundplatte kragung ø 30 - 32 mm ø 180 ø 66 K 15 P 40 besch. P 40 besch. 95 - 135 120 - 170 120 - 170 Kurze Auskragung 120 - 170 120 - 170 Lange Auskragung 0,1 - 0,2 0,35 - 0,60 0,35 - 0,60 Kurze Auskragung 0,35 - 0,50 0,35 - 0,60 Lange Auskragung 5 - 10 5 4-5 Kurze Auskragung 2-3 2-3 Lange Auskragung 100 % 150 45 Kurze Auskragung 150 45 Lange Auskragung
340 320 300 1.2738
280
100
94
260
90
Rand
80
Kern
Rand
Breite 1440 mm
70 60 Werkstoff 2738, ca. 1100 N/mm²
* Parameter ermittelt auf einer schweren Portalfräsmaschine.
Werkstoff 2738 EHT, ca. 1100 N/mm²
Beispiel:
Härteverlauf über den Querschnitt geschmiedeter Abmessungen 1440 x 1360 mm (vergütet)
ThyssenKrupp
Kunststoffform Matrizenseite für Stossfängerform
ThyssenKrupp
Kunststoffformenstähle Anwendungsbeispiele
Kunststoffform aus THYROPLAST 2738 (40CrMnNiMo8-6-1)
ThyssenKrupp
Standard-Programm THYROPLAST 2798.77 (2738 EHT plus)
ThyssenKrupp Ferrosta s.r.o V Holešovičkách 1579 / 24 180 00 Praha 8 - Libeň Tel.: 2 8 1 0 9 6 5 1 1, 2 8 1 0 9 6 5 3 2 Fax: 2 8 1 0 9 6 5 0 0
[email protected] www.thyssenkrupp-ferrosta.cz
Wu2003_057ppt
Abmessung 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0 1050,0
Aggregat
x x x x x x x x x x x x
105,0 125,0 155,0 175,0 205,0 225,0 255,0 275,0 310,0 325,0 350,0 455,0
B2 B2 B2 B2 B2 P3000 P3000 P3000 P3000 P3000 P3000 P3000
1150,0 x
425,0
P3000
1170,0 x 1170,0 x
375,0 405,0
P3000 P3000
1350,0 1350,0 1350,0 1350,0 1350,0 1350,0
x 505,0 x 605,0 x 705,0 x 805,0 x 905,0 x 1005,0
Kooperat. Kooperat. Kooperat. Kooperat. Kooperat. Kooperat.
1500,0 x
760,0
Kooperat.
1650,0 x
910,0
Kooperat.
ThyssenKrupp
