docuddeholmin teräkset muovien muovaukseen
download 
Report Transcription
uddeholmin teräkset muovien muovaukseen
UDDEHOLMIN TERÄKSET MUOVIEN MUOVAUKSEEN KÄYTTÖKOHDEOPAS | muovien muovaus SISÄLLYS Teräs koskettaa meitä miljoonalla eri tavalla ........................................... 3 Tuotteen suunnittelu..................................................................................... 4 Muotin suunnittelu ........................................................................................ 5 Muotin valmistus ........................................................................................... 9 Muovaus ........................................................................................................ 12 Muovausmenetelmät – Ruiskuvalu .............................................................................................. 15 – Ahtopuristus ......................................................................................... 16 – Puhallusmuovaus .................................................................................. 16 – Muovin suulakepuristus ...................................................................... 17 Uddeholmin työvälineteräkset muovien muovaukseen – ohjeanalyysit ja toimituskovuudet .................................................... 19 – terästen ominaisuuksien vertailu...................................................... 19 Muottiteräksen valinta – yleiset suositukset ............................................................................... 20 – erityissuositukset ................................................................................. 21 Maailmanlaajuinen palveluverkosto ......................................................... 23 Tämän julkaisun tiedot ovat ohjeellisia ja yleisluontoisia, eivätkä ne ole minkäänlaisena takuuna tuotteiden ominaisuuksista tai käyttösovelluksista. Uddeholm varaa itselleen oikeuden muuttaa tietoja ilman ennakkoilmoitusta. Ajantasaiset tuotetiedot sekä EU direktiivin 1999/45/EC mukaiset käyttöturvallisuustiedotteet ovat saatavissa internet-sivuiltamme www.uddeholm.fi. 2010-11-29 MUOTTITERÄKSET | 2 Teräs koskettaa meitä miljoonalla eri tavalla Autot, matkapuhelimet, silmälasit, tietokoneet ja monet muut arjen sujumista helpottavat tuotteet sisältävät osia, jotka on muovattu muovimuoteissa. Arkisetkin asiat voivat olla laadukkaita. Siksi useat maailman brändituotteet muovataan Uddeholmin teräksestä valmistetuissa muoteissa. Muotin käyttäjä tietää, että muotin kunnossapidosta ja korjauksesta, esim. uudelleenkiillotuksesta, puhdistamisesta, kuluneiden tai rikkoutuneiden osien vaihdosta ja uudelleenasennuksesta aiheutuu kustannuksia. Seisokkien aikaiset tuotantokatkot, ylityöt ja toimitusten viivästyminen merkitsevät lisäkustannuksia. Toimitusviiveistä aiheutuvalla asiakkaiden luottamuksen menetyksellä on myös suuri taloudellinen vaikutus. Muotin käyttäjä tietää myös, että hänen on ratkaistava työvälineen, eli muotin suorituskykyyn ja käyttöikään liittyvät ongelmat saadakseen mahdollisimman alhaisen kustannuksen valmistettua tuotetta kohden. Työvälineteräksen osuus muotin valmistuskustanuksista on yleensä vain 5–10 %. Kokonaiskustannuksista osuus on vieläkin pienempi. Uddeholmille on ominaista jatkuva uusien ratkaisujen etsiminen sekä innovatiivinen tuotekehitys ja -tutkimus. Uusien tuotteiden kehittäminen ja nykyisten tuotteiden ominaisuuksien parantaminen vastaamaan markkinoiden tarpeita on mahdollista ainostaan ymmärtämällä ja kuuntelemalla asiakkaita. Kun tuotannossa vaaditaan tarkkaa ja parasta mahdollista suorituskykyä, kannattaa materiaaliksi valita Uddeholmin teräs. Esittelemme tässä julkaisussa Uddeholmin korkealaatuiset muovimuottiteräkset sekä kerromme muista tärkeistä tekijöistä muovien muovaukseessa. Sykemittari. Uddeholm Stavax ESR on erinomainen muottimateriaali tämäntyyppisten tuotteiden valmistuksessa. MUOTTITERÄKSET | 3 Tuotteen suunnittelu Autamme tuotesuunnittelijaa varmistumaan siitä, että valmis tuote on alkuperäisen suunnitelman mukainen. Uddeholmin maailmanlaajuinen organisaatio toimittaa korkealaatuisia muottiteräksiä, jotka soveltuvat useantyyppisiin sovelluksiin muovien muovauksessa ja suulakepuristuksessa. Tekninen tukemme antaa pätevää neuvontaa ja tietoa oikean teräksen valinnassa, lämpökäsittelyssä ja käyttötekniikassa. TUOTESUUNNITTELIJA ON TÄRKEÄSSÄ ASEMASSA Onko muovattava muovi syövyttävää tai kuluttavaa tai ehkä molempia? (katso sivu 19) Miten tärkeää on pitää kiinni tiukoista toleransseista? Montako osaa on tarkoitus valmistaa; millainen kulumiskestävyys teräksellä on oltava? VÄLTÄ TERÄVIÄ KULMIA, NIIN VÄLTYT ONGELMILTA! Kokenut tuotesuunnittelija välttää teräviä kulmia ja reunoja aina kun mahdollista. Siten hän parantaa muotin kestävyyttä ja tuottavuutta. Kun tuotesuunnittelija aloittaa uuden muovattavan tuotteen suunnittelun, hän kohtaa monenlaisia vaatimuksia. Muovattavan tuotteen terävät kulmat, ja siten myös muotin terävät kulmat, ovat aina mahdollisia jännityksiä lisääviä kohtia, ja joista todennäköisesti syntyy halkeamia ja vaurioita sekä lopputuotteeseen että muottiin. Puhtaasti toiminnallisten vaatimusten ohella pinnanlaatua ja toleransseja koskevien vaatimusten on täytyttävä pitkänkin valmistusjakson aikana. Suurentamalla muovattavan tuotteen kulmien sädettä tuotesuunnittelija parantaa huomattavasti muotin iskusitkeyttä. Lopputulos riippuu pitkälti siitä, miten hyvin lopputuote ja muottityöväline on suunniteltu, miten työväline on valmistettu ja millainen teräs muottiin on valittu. Näin syntyy vahvempi muotti, joka kestää paremmin suuria sulku- ja ruiskutuspaineita. SOPIVIMMAN MUOTTITERÄKSEN VALITSEMINEN Tuotesuunnittelijan on tehtävä monia tärkeitä päätöksiä, jotka ennemmin tai myöhemmin liittyvät valittuun teräkseen. Hänen on tiedettävä esim. seuraavat asiat. Miten tärkeä pinnanlaatu on? Onko tavoitteena peilipinta tai optinen pinta? (katso sivu 9) Kuvioidaanko muotti fotosyövyttämällä? Onko muotissa useampia kuvioltaan samanlaisia fotosyövytettäviä osia, kuten esim. auton sisäosien muoteissa? Säteen suurenemisen vaikutus iskusitkeyteen Teräs: Uddeholm Orvar Supreme 46–47 HRC. Koesauva otettu pinnalta pitkittäissuunnassa (katso sivu 11) MUOTTITERÄKSET | 4 Muotin suunnittelu Muottisuunnittelija voi parantaa työvälineen taloudellisuutta merkittävästi, jos hän käyttää suunnittelussa hyväkseen standardin mukaisia vakiomittoja ja valmiiksi työstettyjä työvälinelaattoja. MUOTTISUUNNITTELIJAN TÄRKEÄ ROOLI Jotta työvälineestä tulisi mahdollisimman hyvä, muottisuunnittelijan on otettava huomioon monia yksityiskohtia. Hän vastaa yhdessä muotin valmistajan kanssa siitä, että muotilla on mahdollista valmistaa suunniteltuja tuotteita luotettavasti ja taloudellisesti. Samalla muottisuunnittelijan on vastattava siitä, että muotin valmistaminen on mahdollisimman helppoa ja edullista. Näiden vaatimusten täyttyminen riippuu pitkälti siitä, onko muottimateriaaliksi onnistuttu valitsemaan paras teräslaji ja teräksen kovuus. STANDARDIEN MUKAINEN SUUNNITTELU ON OIKOTIE TUOTTAVUUTEEN Useimmat muottisuunnittelijat ovat tottuneet käyttämään suunnittelussa erityyppisiä standardoituja komponentteja, esim. ohjaustappeja, holkkeja ja ulostyöntötappeja. Näitä osia saa lyhyillä toimitusajoilla kilpailukykyiseen hintaan, ja niiden avulla muotin valmistaja säästää kallista aikaa. Mutta enemmänkin rahaa ja aikaa säästyy, jos suunnittelu ulotetaan koskemaan myös terästen vakiomittoja ja valmiiksi työstettyjä materiaaleja. Kun muottiin valitaan lyhyillä toimitusajoilla saatavia vakiomittaisia teräksiä, muotin valmistaja varmistaa nopeat muottitoimitukset, pienentää työstökustannuksia ja rajoittaa materiaalihukan mahdollisimman vähiin. OIKEIN VALITTU MUOTTITERÄS ON TUOTANNOSSA TALOUDELLISIN Teräslaji ja toimittaja valitaan usein jo suunnitteluvaiheessa, jotta muotin toimitus olisi helppoa ja nopeaa. Materiaali ja osat voidaan tilata hyvissä ajoin ja työ suunnitella huolella. Materiaalin valinta ei aina ole helppoa. Useimmiten materiaalivalinnassa on tehtävä kompromissi muotin valmistajan ja käyttäjän toiveiden välillä. Muotin valmistajaa kiinnostavat ennen kaikkea teräksen lastuttavuus, kiillotettavuus sekä lämpö- ja pintakäsittelyominaisuudet. MUOTTITERÄKSET | 5 Muotin käyttäjä puolestaan odottaa muotilta hyvää kulumis- ja korroosionkestävyyttä, suurta puristuslujuutta jne. YLEISIMMIN KÄYTETYT MUOTTITERÄKSET Yleisimmin käytetyt teräkset ovat: • nuorrutetut muotti- ja muottirunkoteräkset • läpikarkenevat muottiteräkset • korroosionkestävät muottiteräkset (Lisätietoja teräksistä ja niiden ominaisuuksista on sivuilla 18–22.) NUORRUTETTUJEN MUOTTI- JA MUOTTIRUNKOTERÄSTEN KÄYTTÖ Näitä teräksiä käytetään lähinnä: • suurissa muoteissa • muoteissa, joissa vaaditaan vain vähäistä kulumiskestävyyttä • erikoislujissa muottirungoissa. Teräkset toimitetaan karkaistuina ja päästettyinä, tavallisesti 270–400 HB kovuisina. Lämpökäsittelyä ei tarvita ennen muotin käyttöönottoa. Pintakovuutta voidaan usein parantaa liekkikarkaisulla tai typetyksellä (ks. Lämpökäsittely, sivulla 10). Nuorrutettuja muottiteräksiä käytetään yleensä suuriin muotteihin ja keskipitkiin valmistussarjoihin. UDDEHOLMIN NUORRUTETUT MUOTTIJA MUOTTIRUNKOTERÄKSET Tyhjiökäsittelyssä puhdistetulla Uddeholm Impax Supremella on hyvä lastuttavuus ja homogeenisuus, erinomainen kiillottuvuus ja tasainen fotosyövytettävyys alhaisen rikkipitoisuuden ansiosta. Uddeholm Nimax on niukkahiilinen teräs, jonka sitkeys- ja hitsattavuusominaisuudet ovat hyvät. Vaikka Uddeholm Nimax on kovaa nuorrutusterästä, sen lastuttavuusominaisuudet ovat erinomaiset. Uddeholm Holdaxia suositellaan usein erikoislujiin runkolaattoihin ja suuriin muotteihin, joissa ei vaadita erityistä kiillottuvuutta. Erinomaisen lastuttavuuden ansiosta lastunpoisto on nopeaa syvissä muodoissa ja muottipesän syvennyksissä. Uddeholm Impax Supreme, Uddeholm Holdax ja Uddeholm Nimax ovat nuorrutettuja teräksiä. Uddeholm Impax Supremen ja Uddeholm Holdaxin toimituskovuus on 290–330 HB ja Uddeholm Nimaxin 360–400 HB. Uddeholm Ramax HH (high hard) ja Uddeholm Ramax LH (low hard) ovat nuorrutettuja ja helposti lastuttavia, ruostumattomia muottirunkoteräksiä. Uddeholm Ramax HH:n toimituskovuus on n. 340 HB ja Uddeholm Ramax LH:n noin 290 HB. Teräkset sopivat erittäin hyvin käytettäväksi yhdessä Uddeholm Stavax ESR:n, Uddeholm Mirrax ESR:n, Uddeholm Polmaxin ja Uddeholm Elmaxin kanssa, kun tavoitteena on ruostumaton muottikokonaisuus. Uddeholm Ramax LH on ensiluokkainen teräs muottirunkoihin. Kuva Craftsman Tool & Mold, Aurora, Il, USA. MUOTTITERÄKSET | 6 L ÄPIKARKENEVIEN TERÄSTEN KÄYTTÖ Näitä teräksiä käytetään lähinnä • pitkissä valmistussarjoissa • abrasiivisten materiaalien muovauksessa • muoteissa, joissa sulku- ja ruiskutuspaineet ovat suuria. Teräkset toimitetaan pehmeäksihehkutettuina. Yleensä ne rouhintakoneistetaan, jännitystenpoistohehkutetaan, hienotyöstetään, karkaistaan ja päästetään vaadittuun kovuuteen, viimeistelyhiotaan ja usein vielä kiillotetaan tai fotosyövytetään. UDDEHOLMIN L ÄPIKARKENEVAT TERÄKSET Uddeholm Stavax ESR, Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Polmax, Uddeholm Orvar Supreme ja Uddeholm Unimax ovat läpikarkenevia teräksiä. Jauhemetallurgisesti valmistetut Uddeholm Vanadis 4 Extra, Uddeholm Vanadis 6, Uddeholm Vanadis 10 ja Uddeholm Elmax teräslajit kestävät kulutusta parhaiten. Läpikarkaistut teräkset, joita käytetään muottipesiin ja keernoihin, sijoitetaan tavallisesti nuorrutetuista teräksistä, kuten Uddeholm Holdaxista, Uddeholm Ramax HH:sta tai Uddeholm Ramax LH:sta valmistettuihin runkolaattoihin. Kun muotti tai irtopesä valmistetaan läpikarkenevasta muottiteräksestä, jonka kovuus on 48–60 HRC, saadaan parempi kulumiskestävyys ja kiillotettavuus sekä vältetään muodonmuutokset ja painumat. Hyvä kulumiskestävyys on erittäin tarpeellinen silloin, kun muovataan täyteaineita sisältäviä muoveja tai lujitemuoveja. Valmistettujen kappaleiden laatu säilyy korkeana, kun muottimateriaalissa ei tapahdu muodonmuutosta eikä muottipesässä tai jakotasoilla esiinny painumia. Hyvä kiillottuvuus on tarpeen silloin, kun muovattavilta kappaleilta vaaditaan erinomaista pinnanlaatua. KORROOSIONKESTÄVIEN MUOTTITERÄSTEN KÄYTTÖ Jos on todennäköistä, että muotti tulee altistumaan korroosiolle, muottimateriaalina tulisi käyttää ruostumatonta terästä. Vaikka ruostumattoman teräksen hankintahinta on korkea, perinteisen muottiteräksen uudelleenkiillotus tai pintakäsittely on usein kalliimpaa. Korroosio voi vahingoittaa muovimuotteja monin tavoin: • muovimateriaali voi synnyttää syövyttäviä sivutuotteita • korroosio heikentää jäähtymistä, jos jäähdytyskanavat syöpyvät tai tukkeutuvat kokonaan • pitkien tuotantoseisokkien aiheuttama kondensaatio sekä kosteat tuotanto- tai varastointitilat synnyttävät usein korroosiota. Tupperwaren muovirasiat on valmistettu Uddeholm Mirrax ESR teräksestä valmistetussa muotissa. MUOTTITERÄKSET | 7 UDDEHOLMIN KORROOSIONKESTÄVÄT MUOTTITERÄKSET Uddeholm Stavax ESR ja Uddeholm Mirrax ESR ovat korroosionkestäviä muottiteräksiä, joissa yhdistyvät erinomainen kiillottuvuus, kulumiskestävyys ja painumien kestävyys. Uddeholm Mirrax ESR on kehitetty suuriin muotteihin, joissa vaaditaan erityisesti hyvää sitkeyttä ja läpikarkenevuutta. Uddeholm Polmax on myös korroosionkestävä muottiteräs, jonka kiillottuvuus on erittäin hyvä. Se on kehitetty vaativien high-tech tuotteiden valmistukseen, esim. CD:t, muistilevykkeet ja linssit. Uddeholm Elmax on jauhemetallurgisesti valmistettu muottiteräs, jolla on hyvä kulumis- ja korroosionkestävyys. Uddeholm Corrax on erkautuskarkeneva muottiteräs, jolla on erinomainen korroosionkestävyys, hyvä hitsattavuus ja jonka lämpökäsittely on helppoa. MUUT MATERIAALIT MUOTIN OIKEA TYÖKOVUUS Muottiin valittu työkovuus ja lämpökäsittelymenetelmä, jolla kovuus saadaan, vaikuttavat moniin muotin ominaisuuksiin, mm. sitkeyteen, puristuslujuuteen sekä kulumis- ja korroosionkestävyyteen. Yleisesti voi todeta, että suuri kovuus antaa paremman kulumiskestävyyden ja suojaa muottia kulumiselta ja painumilta. Pienempi kovuus tuottaa paremman sitkeyden. Läpikarkenevien terästen työkovuus on yleensä 46–60 HRC. Kunkin kohteen sopivin työkovuus riippuu teräksestä, muotin koosta, muottipesien sijoittelusta ja muodosta, muovausmenetelmästä, muovimateriaalista jne. Sivuilla 22–24 on annettu teräs- ja kovuussuosituksia eri muovimateriaaleille ja muovausmenetelmille. Lisätietoja muovimuottien lämpökäsittelystä on Uddeholmin julkaisussa ”Työvälineterästen lämpökäsittely”. Alumec-työvälinealumiinia suositellaan prototyyppimuotteihin ja lyhyihin valmistussarjoihin silloin, kun ei vaadita erityistä lujuutta tai kulumiskestävyyttä. Alumec soveltuu myös erinomaisesti alhaisella paineella suoritettaviin muovauksiin, kuten puhallustai vaahtomuovaamiseen. Berylliumkupariseos Moldmax HH:ta käytetään muoteissa, joissa tarvitaan hyvää lämmönjohtokykyä. Nuorrutettu teräs, kuten esim. Uddeholm Impax Supreme tai Uddeholm Nimax, on hyvä valinta muovisankojen valmistukseen. MUOTTITERÄKSET | 8 Muotin valmistus Suuri osa muotin kokonaiskustannuksista muodostuu muotin valmistuksesta. Siksi valmistusprosessin tulisi olla mahdollisimman mutkaton. Alla oleva taulukko kuvaa joidenkin Uddeholmin terästen suhteellista lastuttavuutta. Vertailu perustuu työvälineen kulumiskokeisiin. Uddeholmin IMPAX SUPREME muottiteräs NIMAX STAVAX ESR MUOTIN VALMISTAJAN TÄRKEÄ ROOLI MIRRAX ESR POLMAX Hyvin varustettu koneistamo sekä pätevät, kokeneet ammattimiehet ovat olennaisen tärkeitä tekijöitä muotin valmistuksessa. Muotin valmistus on suuri rahallinen investointi ja prosessin tärkeimpiä vaiheita on muottimateriaalin hankinta. Kokenut muotin valmistaja edellyttääkin, että sekä teräksen toimittaja että muottiteräksen laatu, ominaisuudet ja saatavuus täyttävät tiukat vaatimukset. ORVAR SUPREME UNIMAX ELMAX CORRAX Uddeholmin HOLDAX muottirunko- RAMAX LH teräs RAMAX HH UHB 11 FORMAX Sitä parempi lastuttavuus mitä pidempi palkki. PARASTA TERÄSTÄ Muotin valmistaja odottaa, että teräs on virheetöntä, sitä on helppo lastuta ja kiillottaa, että lämpökäsittelyominaisuudet ovat vakiot ja että terästä voi tarvittaessa kipinätyöstää ja/tai fotosyövyttää. Kaikki Uddeholmin valmistamat teräkset käyvät läpi erityyppisiä sisäisiä ja ulkoisia tarkastuksia, esim. ultraäänitarkastuksen. Näin varmistetaan korkea ja tasainen laatu. HYVÄ L ASTUTTAVUUS – HYVÄ TUOTTAVUUS Koneistuksen osuus muotin valmistuksen kokonaiskustannuksista on n. 1/3. Helppo ja tasainen lastuttavuus on siten tärkeä ominaisuus. Uddeholmin karkaistavat teräkset toimitetaan pehmeäksihehkutettuina, jolloin lastunpoistonopeus on aina paras mahdollinen. Uddeholm Impax Supreme, Holdax, Nimax ja Ramax HH ja Ramax LH testattiin nuorrutettuina. Työvälinealumiini Alumecin lastuttavuus on erinomainen ja sitä voidaan työstää suurilla nopeuksilla, mikä alentaa muotin kustannuksia ja lyhentää toimitusaikaa. MITEN TÄRKEÄ OMINAISUUS ON HYVÄ KIILLOTTUVUUS? Kiillotuskustannukset voivat kohota jopa 30 %:iin muotin kokonaiskustannuksista, koska kiillotukseen kuluu paljon aikaa ja se on kallis työvaihe. Kiillotustulos riippuu paljon kiillotustekniikasta ja sen ohella muutamista muista tekijöistä, kuten teräksen puhtaudesta eli ei-metallisten sulkeumien tyypistä, jakautumisesta, määrästä ja koosta, teräksen homogeenisuudesta ja kovuudesta sekä karkaistuissa teräksissä lämpökäsittelytavasta. Uddeholm Polmaxia käytetään muottiteräksenä CD-levyjen muovauksessa. MUOTTITERÄKSET | 9 Ei-metallisten sulkeumien määrä pystytään rajoittamaan minimiin suorittamalla teräkselle tuotannossa tyhjiökäsittely kaasujen poistamiseksi ja/tai ESRkäsittely (Electro Slag Refining). ESR-käsittely parantaa teräksen homogeenisuutta ja vähentää sulkeumien määrää perinteiseen teräksen valmistusprosessiin verrattuna. ÄL Ä KIILLOTA LIIKAA! Tyhjiö/ teräs Valurauta- Suola- Suoja- lastu/ kylpy/ kaasu/ Raekoko Raekoko Raekoko Raekoko 400 180–200 tai 180 tai 220–400 karkeampi karkeampi STAVAX ESR MIRRAX ESR POLMAX ORVAR SUPREME UNIMAX Työväline tulisi jännitystenpoistohehkuttaa rouhintatyöstön jälkeen, jolloin koneistuksessa syntyneet jännitykset laukeavat ja vääntyminen vähenee. Loput vääntymät oikaistaan hienotyöstössä ennen lämpökäsittelyä. Jos materiaalina käytetään läpikarkenevaa terästä enimmäiskovuudessa, vääntymistä ei ehkä pystytä välttämään. Syynä on se, että tällainen materiaali vaatii korkean karkaisulämpötilan ja nopean sammutuksen. Tämä koskee etenkin suuria kappaleita. Varmin tapa välttää vääntymät on käyttää Uddeholm Impax Supremen tai Uddeholm Nimaxin tyyppistä nuorrutettua terästä, joka ei vaadi uutta lämpökäsittelyä. Eri pintakäsittelymenetelmin pintakovuutta voidaan nostaa paikallisesti. RIGOR ELMAX SVERKER 21 Lämpökäsittelyn tarkoitus on aikaansaada valmiiseen työvälineeseen sopivat mekaaniset ominaisuudet kuten esim. kovuus, sitkeys ja lujuus. Lämpökäsittelyyn liittyy kuitenkin tiettyjä haitallisia ilmiöitä, kuten vääntyminen ja mittamuutokset, jotka on ratkaistava oikealla tavalla. VÄÄNTYMISONGELMAN RATKAISU Työvälinettä ei kannata kiillottaa liikaa ennen lämpökäsittelyä. Alla oleva taulukko sisältää pienimmät suositeltavat hioma-aineen raekoot kiillotuksessa ennen eri menetelmin suoritettavaa karkaisua- ja päästöä. Lisätietoja on saatavana Uddeholmin julkaisusta ” Työvälineterästen kiillotus”. Uddeholmin MIKSI L ÄMPÖKÄSITTELY? 400 180 tai karkeampi 60 220–400 MITTAMUUTOKSET Karkaisussa tapahtuu aina jonkin verran mittamuutoksia. Jossain määrin muutoksia pystytään kuitenkin rajoittamaan ja säätelemään esim. kuumentamalla työväline hitaasti ja tasaisesti austenitointilämpötilaan, välttämällä liian korkeaa lämpötilaa ja suorittamalla sammutus sopivalla tavalla. Uddeholm Stavax ESR, Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Unimax, Uddeholm Orvar Supreme, Uddeholm Polmax ja Uddeholm Elmax voidaan karkaista ilmaan, jos mitanpitävyys on tärkeää. Electroluxin pölynimureita Uddeholm Corrax vaatii vain vanhentamisen 500–600 ºC:ssa, eikä lainkaan sammutusta. Näin menetellen vääntymistä ei esiinny lainkaan, vaan pelkästään tasaista 0,1 %:n kutistumista joka suuntaan. Koska kutistuminen on täysin ennustettavissa, siihen on mahdollista varautua jättämällä työkaluun työvara ennen vanhennusta. MUOTTITERÄKSET | 10 VALITSE OIKOTIE TUOTTAVUUTEEN! Esikoneistettujen terästen hankinta on erinomainen tapa vapauttaa työvälineiden valmistukseen sidottua kapasiteettia vaativampiin työvaiheisiin. Uddeholmin teräksiä on saatavana esikoneistettuina kankina useissa teräslajeissa eri tavoin viimeisteltyinä ja eri tavoin koneistettuina. Esikoneistetuista teräksistä löytyy sopiva vakiomitta kulloiseenkin työhön, mikä vähentää tarpeettoman ja kalliin koneistuksen määrää. Kaikkiin esikoneistettuihin mittoihin on jätetty työstövara, joka mahdollistaa viimeistelyn vakiomittaan. TYÖSTETYT KANGET Kun työvälineen valmistaja käyttää valmiiksi työstettyjä materiaaleja, työkalun kokonaiskustannuksissa on mahdollista saavuttaa säästöjä: • Materiaalia tarvitaan kiloina vähemmän ja materiaalihukka pienenee. • Hiilenkadolle altistuneen pintakerroksen poistosta ei synny työstökustannuksia. • Valmistusaika lyhenee, suunnittelu yksinkertaistuu ja laskelmat ovat tarkempia. KIPINÄTYÖSTÖ (EDM) Muottipesien kipinätyöstössä on huomioitava muutamia tekijöitä, jotta päästään hyvään tulokseen. Kipinätyöstön seurauksena teräksen pintakerros karkenee ja on haurasta. Tämä voi aiheuttaa halkeamia ja työvälineen ennenaikaisen rikkoutumisen. Kipinätyöstössä tulisi noudattaa seuraavia suosituksia. • Lopeta kipinätyöstö hienokipinöinnillä eli alhaisella virralla ja suurella taajuudella. • Poista kiillottamalla tai hiomalla pintakerros, johon kipinätyöstö on vaikuttanut. • Jos kipinätyöstettyä pintaa käytetään valmiiseen muottiin, se on päästettävä uudelleen 25 ºC edellistä päästöä alhaisemmassa lämpötilassa. • Jos kipinätyöstetty pinta fotosyövytetään, on tärkeää, että pintakerros poistetaan huolella esim. hiomalla. Lisätietoja on saatavana Uddeholmin julkaisusta ”Työvälineterästen kipinätyöstö”. L ANKASAHAUS Lankasahaamalla on helppo valmistaa monimutkaisia muotoja karkaistuista teräskappaleista. Karkaistut teräkset sisältävät kuitenkin aina jännityksiä, ja kun kappaleesta poistetaan yhdellä kerralla suuria materiaalimääriä, siinä voi tapahtua muodonmuutoksia tai se voi jopa haljeta. Näitä ongelmia voidaan ehkäistä työstämällä kappale perinteisellä menetelmällä lähelle lopullista muotoa ennen lämpökäsittelyä. Työkappale mukautuu tällöin lämpökäsittelyn aikana lopulliseen muotoon ja jännityksiin. MIKSI FOTOSYÖVYTYS ON NIIN YLEISTÄ? Pinnaltaan kuvioidut muovituotteet ovat yleistyneet nopeasti. Kuviointia varten muottityökalujen pinta viimeistellään usein fotosyövytyksellä kiillotuksen sijaan. Fotosyövytyksen ansiosta tuotteen pinnan ulkonäkö paranee, pinta on kestävä, eikä se ole erityisen arka naarmuuntumiselle tai vahingoittumiselle. FOTOSYÖVYTYSOHJEITA Fotosyövytyksellä saatu lopputulos riippuu syövytystekniikan ja muottimateriaalin ohella paljon myös siitä, miten työvälinettä on käsitelty valmistuksen aikana. Tästä syystä tulisi noudattaa seuraavia suosituksia: • Jos muottiin kuuluu useita samalla mallilla fotosyövytettäviä muottipaloja, osien materiaalin ja valssaussuunnan tulisi olla sama (mieluiten samasta kangesta tai latasta). • Suorita kappaleille koneistuksen jälkeen jännitystenpoistohehkutus ja sen jälkeen hienotyöstö. MUOTTITERÄKSET | 11 • • • • • • Raekokoa 220 hienomman hionta-aineen käyttäminen fotosyövytettävään pintaan ei yleensä tuota lisäetua. Kipinätyöstetyt pinnat on aina hiottava tai kiillotettava ennen fotosyövytystä. Kipinätyöstössä uudelleenkarenneiden pintojen fotosyövytys ei onnistu hyvin. Liekkikarkaisua tulisi välttää ennen fotosyövytystä. Hitsattu työväline voidaan joissain tapauksissa fotosyövyttää. Edellytys on, että hitsi vastaa työvälineen materiaalia. Jos työvälinettä on hitsattu, fotosyövyttäjälle on ilmoitettava, missä hitsattu alue sijaitsee. Jos työväline typetetään, se on tehtävä fotosyövytyksen jälkeen. Muottipesän pinta-ala kasvaa kuvioinnin vuoksi, mikä saattaa aiheuttaa ulostyöntöongelmia. Kannattaa pyytää aikaisessa vaiheessa ohjeet fotosyövytyksen ammattilaiselta, jotta muodolle ja mallille osataan määritellä oikea päästökulma. FOTOSYÖVYTYKSEEN SOVELTUVAT UDDEHOLMIN MUOTTITERÄKSET Nuorrutetuissa Uddeholm Impax Supreme ja Uddeholm Nimax-muottiteräksissä sekä läpikarkaistussa Uddeholm Orvar Supremessa ja Uddeholm Unimaxissa fotosyövytystulos on erittäin hyvä näiden terästen alhaisen rikkipitoisuuden vuoksi. Autojen sisustuksessa käytetään useita kuvioituja muovikappaleita. Uddeholm Stavax ESR, Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Elmax, Uddeholm Corrax ja Uddeholm Polmax pystytään fotosyövyttämään, mutta ne vaativat hieman toisenlaista syövytystekniikkaa korroosionkestävyytensä vuoksi. Muovaus Kun muottimateriaaliksi valitaan Uddeholmin teräs, muotin käyttäjä saa luotettavan ja tuottavan työvälineen. MUOVITUOTTEIDEN VALMISTAJAN VAATIMUKSET Valmistaja edellyttää ensinnäkin, että muotti toimitetaan ajallaan. Lisäksi hän odottaa, että muotilla pystytään valmistamaan mahdollisimman pienin kustannuksin tietty määrä tuotteita, jotka täyttävät asetetut laatuvaatimukset. Valmistajan tärkeimmät vaatimukset ovat: • Muotin toimitusaika pitää, mikä edellyttää muottiterästen hyvää saatavuutta. • Muotti toimii luotettavasti: valmistus sujuu tasaisesti ja nopeasti, lopputuotteet ovat tasalaatuisia, muotti on kestävä ja sen kunnossapito on edullista. • Samaa materiaalia ja vakiokomponentteja on saatavana myöhemminkin kunnossapitoon. Lyhyesti sanottuna työvälineen on oltava luotettava. Fotosyövytettyjä pintoja. MUOTTITERÄKSET | 12 TYÖVÄLINEEN LUOTETTAVUUS Luotettavuus riippuu sopivien muottimateriaalien ja komponenttien hyvästä saatavuudesta, suorituskyvystä ja muotin osien vaihtokelpoisuudesta. MUOTTITERÄKSEN SAATAVUUS Hyvä saatavuus ja nopeat toimitukset edellyttävät paikallisia varastoja, luotettavia toimituksia sekä kattavaa tuote- ja mittavalikoimaa. PAIKALLISET VARASTOT Hyvän toimitusvalmiuden ylläpitämisessä on varastojen sijainnilla tärkeä merkitys. Uddeholmin maailmanlaajuinen myyntiorganisaatio varmistaa, että tuotteiden vakiomittaohjelmat ja varastot vastaavat paikallisten markkinoiden tarpeita. LUOTETTAVAT TOIMITUKSET Uddeholmin maailmanlaajuinen jakeluverkosto ja kattava tuoteohjelma muodostavat logististen palvelujemme perustan. Paikallisten varastojen toimintaa ohjaavat kehittyneet varasto- ja toimitusjärjestelmät. KATTAVA TUOTEVALIKOIMA Uddeholmin tuoteohjelmassa on laaja valikoima muotti- ja muottirunkoteräksiä. Pätevä tekninen neuvonta sekä teräsvalintaa, muottimateriaalien lämpökäsittelyä ja käyttöä, työkaluterästen kipinätyöstöä, kiillotusta ja fotosyövytystä koskevat ohjeet ovat olennainen osa palveluamme. MUOTTITERÄKSEN SUORITUSKYKY JA MUOTIN LUOTETTAVUUS Muottiteräksen suorituskyky vaikuttaa olennaisesti työvälineen luotettavuuteen. Muottipesän ja muotopalojen materiaali on tästä syystä valittava muovattavien muovien, valmistussarjan pituuden, muovausprosessin ja lopputuotteen tyypin perusteella. Muottiteräksen suorituskyky riippuu kulumiskestävyydestä, lämmönjohtavuudesta ja sitkeydestä. Uddeholmin muottiteräsvalikoima on keskittynyt vain muutamiin, määrättyihin käyttökohteisiin soveltuviin teräslajeihin. Tämä helpottaa materiaalin saatavuutta ja muotin valmistajan ja käyttäjän pereh- tymistä teräslajien ominaisuuksiin (esim. lastuttavuus, lämpökäsittely) ja suorituskykyyn. KULUMISKESTÄVYYS Kulumiskestävyydelle asetettavat vaatimukset riippuvat muovin laadusta, täyte- ja lisäaineiden määristä, valmistussarjan pituudesta, toleransseista jne. Muottiteräksillä on erilaisia kulumiskestävyys- ja puristuslujuusominaisuuksia. Periaatteessa teräkset jakautuvat kahteen ryhmään: • nuorrutettuihin muottiteräksiin, jotka soveltuvat kohtuullisiin vaatimuksiin, esim. Uddeholm Impax Supreme, Uddeholm Nimax, Uddeholm Holdax, Uddeholm Ramax HH, Uddeholm Ramax LH sekä • läpikarkeneviin muottiteräksiin, jotka soveltuvat vaativiin käyttökohteisiin, esim. Uddeholm Stavax ESR, Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Polmax, Uddeholm Corrax, Uddeholm Orvar Supreme, Uddeholm Unimax ja Uddeholm Elmax. Nuorrutetut muottiteräkset voidaan pintakäsitellä paremman kulumiskestävyyden saavuttamiseksi. Läpikarkaistuissa teräksissä yhdistyvät kuitenkin paras kulumiskestävyys ja puristuslujuus. Läpikarkaistujen terästen kulumiskestävyyttä voidaan edelleen parantaa pintakäsittelyllä tai pinnoituksella, esim. typetyksellä tai kovakromauksella. Tällaisia pintakäsittelyjä käytetään mieluiten vasta sen jälkeen, kun muotti on täysin hyväksytty, koska käsittelyn jälkeen työstö saattaa olla vaikeaa. On huomattava, että Uddeholm Stavax ESR:n, Uddeholm Mirrax ESR:n, Uddeholm Polmaxin, Uddeholm Corraxin ja Uddeholm Elmaxin korroosionkestävyys heikkenee typetyksessä. Pulveriteräkset Uddeholm Elmax, Uddeholm Vanadis 4 Extra, Uddeholm Vanadis 6 ja Uddeholm Vanadis 10 ovat erittäin kulumiskestäviä. Niitä suositellaan sellaisiin pieniin muotteihin, muottipaloihin ja keernoihin, jotka joutuvat alttiiksi abrasiiviselle kulumiselle. P URISTUSLUJUUS Sopiva puristuslujuus määräytyy muovin muovausprosessin, ruiskutus- ja sulkupaineiden sekä valmiin MUOTTITERÄKSET | 13 tuotteen toleranssien perusteella. Muovauksessa puristusvoimat keskittyvät työvälineen jakopinnoille. Nuorrutettujen terästen puristuslujuutta voidaan tarvittaessa parantaa esim. liekkikarkaisulla. KORROOSIONKESTÄVYYS Muottipintojen on pysyttävä moitteettomina koko tuotannon ajan, jos valmistuksen halutaan sujuvan nopeasti ja tasaisesti. Tuotantoa haittaavaa korroosiota voi ilmetä monin tavoin: • Tietyt muovit voivat tuottaa syövyttäviä sivutuotteita, esim. PVC:stä syntyy suolahappoa. Ilmiötä voidaan minimoida pitäytymällä tälle materiaalille suositellussa muovauslämpötilassa, joka PVC:lle on yleensä n. 160 ºC. • Jäähdytysaaine voi olla syövyttävää. Tämä voi aiheuttaa jäähtymistehon alenemista tai jopa tukkia jäähdytyskanavat kokonaan. • Kosteassa tai korrodoivassa ympäristössä tapahtuvassa tuotannossa tai pitkäaikaisessa varastoinnissa vesi tai kondensaatio voivat aiheuttaa pintavaurioita ja jopa ruostetta muottipesiin ja heikentää lopputuotteen laatua. Yllä mainituista syistä keernat ja runkolevyt saattaa olla tarpeen valmistaa korroosionkestävästä materiaalista. Parhaan korroosionkestävyyden omaava Uddeholm Corrax soveltuu erinomaista korroosionkestävyyttä vaativiin kohteisiin mm. syövyttävien muovien tuotannossa. Uddeholm Stavax ESR ja Uddeholm Mirrax ESR ovat erittäin puhtaita korroosionkestäviä teräksiä. Uddeholm Polmaxissa yhdistyvät erinomainen kiillottuvuus ja korroosionkestävyys. Uddeholm Elmaxilla on kohtuullisen hyvä korroosionkestävyys ja erittäin hyvä kulumiskestävyys. Uddeholm Ramax LH ja Uddeholm Ramax HH ovat korroosionkestäviä, helposti lastuttavia muottirunkoteräksiä. Kun kiinnityslevyihin käytetään Uddeholm Ramax teräksiä, koko muotista tulee ruostumaton. L ÄMMÖNJOHTAVUUS Muottityövälineen tuotantonopeus riippuu lähinnä muotin kyvystä siirtää lämpöä muovattavasta muovista jäähdytysaineeseen. Runsasseosteisten terästen lämmönjohtavuus on hieman heikompi kuin niukkaseosteisten terästen. Tutkimuksissa on kuitenkin selvästi todettu, että nimenomaan valmistetun kappaleen muovi vaikuttaa eniten muotin lämmönjohtavuuteen, koska muovin lämmönjohtavuus teräkseen verrattuna on hyvin alhainen. Kuitenkin tehokkaan ja häiriöttömän tuotannon kannalta korroosionkestävyys on myös tärkeä tekijä. Korroosionkestävyydellä on edullinen vaikutus jäähdytyskanaviin. Ruostumattomat muottiteräkset Uddeholm Stavax ESR tai UddeholmMirrax ESR ovat hyviä materiaalivalintoja. Kun tarvitaan sekä hyvää korroosionkestävyyttä että erinomaista lämmönjohtavuutta, suosittelemme kuparimuottiseosten käyttöä. Moldmax HH on erikoisluja seos, jonka lämmönjohtavuus-, korroosionkestävyys-, kulumiskestävyys- ja kiillottuvuusominaisuudet ovat hyvät. SITKEYS Halkeamien syntyminen on pahinta, mitä muotille voi tapahtua. Monimutkaiset muottipesät, pienet säteet, terävät kulmat, ohuet seinämät ja suuret vaihtelut seinämien vahvuudessa ovat nykyään yleisiä. Siksi eräs tärkeimpiä muottiteräkseltä vaadittavia ominaisuuksia on suuri sitkeys. Braun Oral-B hammasharjat muovataan Uddeholm Stavax ESR teräksestä valmistetuissa muoteissa. Materiaalin murtumissitkeys ilmaisee materiaalin kykyä vastustaa vetojännityksessä jännityshuippujen MUOTTITERÄKSET | 14 aiheuttamaa halkeamien etenemistä. Käytännössä jännityshuiput esiintyvät koneistuksen jälkeen pintavirheinä, alkavina väsymissäröinä, sulkeumina tai virheellisen lämpökäsittelyn aiheuttamana vääränlaisena rakenteena. Koska sitkeyden merkitys on olennainen, käytämme valmistuksessa nykyaikaisinta valmistusteknologiaa parhaan sitkeyden aikaansaamiseksi. Esim. tyhjiökäsittelyn, erityisten puhdistusprosessien ja sähkökuonasulatuksen ansiosta kaikkien terästemme sitkeys on paras, mihin nykymenetelmillä päästään. Pinnan lisäksi sitkeys on erinomainen myös teräksen sisällä. Ruiskuvalu Ruiskuvalu on muovausmenetelmä, jossa kuumennettu ja pehmitetty kesto- tai kertamuovimateriaali ruiskutetaan kovalla paineella suhteellisen viileään muottipesään jähmettymään. Ruiskuvalu on suurituottoinen menetelmä. Muotit voivat kuitenkin olla äärimmäisen monimutkaisia ja kalliita. MUOTIN SUORITUSKYKY Muotin suorituskykyyn voidaan vaikuttaa muottimateriaalin valinnalla. Suorituskyvyn määritteenä voi olla: • muotin käyttöikä • valmistettavan kappaleen laatu • tuottavuus. MUOTIN IKÄ Muotin ikään vaikuttavat monet eri mekanismit: • kuluminen • pintavauriot • painuminen • korroosio. Lujitemuovit tai pitkät jaksoajat saattavat aiheuttaa kulumista. Pintavaurioita saattaa syntyä jo muotinvalmistuksen aikana kiillotusongelmien ja kipinätyöstövirheiden takia. Painuminen saattaa olla peräisin liian suuresta sulkuvoimasta. Korroosiota saattaa esiintyä tietysti muovattaessa korrosoivia muoveja kuten PVC:tä, mutta myös syövyttävästä jäähdytysvedestä tai kosteasta ympäristöstä johtuen. MUOVITUOTTEEN L AATU Muovituotteen laatu perustuu luonnollisesti sen ulkonäköön, mutta myös toimivuuteen. Kiillotettavien muottien teräsmateriaalilla on suuri merkitys. Teräksen on oltava puhdasta ja sulkeumien määrän on oltava erittäin alhainen. Toleranssimuutokset saattavat johtua muotin epätasaisesta lämpötilasta, mikä taas riippuu suuressa määrin jäähdytyskanavien koosta ja sijainnista, mutta myös muottimateriaalin valinnasta. Hyvän lämmönjohtavuuden omaavia alumiinia ja kupariseoksia voidaan käyttää joissakin tapauksissa muottimateriaalina. Roottorien valmistuksessa käytettävä, Uddeholm Unimaxista valmistettu muotti. MUOTTITERÄKSET | 15 TUOTTAVUUS Muottimateriaalin valinta saattaa joskus vaikuttaa jopa tuottavuuteen. Ilmeisintä se on hyvän lämmönjohtavuuden omaavien materiaalien suhteen. MUOTTIMATERIAALIN OMINAISUUDET Muottimateriaalin valintaan vaikuttaa ruiskuvalujaksojen lukumäärä, muovattava muovimateriaali, muotin koko ja haluttu pinnanviimeistely. Huomioitavat materiaaliominaisuudet ovat: • lujuus ja kovuus • sitkeys • kulumiskestävyys • puhtaus • korroosionkestävyys • lämmönjohtavuus. Ahtopuristus Ahtopuristus on menetelmä, jota käytetään pääasiassa kertamuovien muovaamiseen. Muovattava aineseos laitetaan avoimeen muottipesään, muotti suljetaan ja lämmön ja paineen avulla materiaali kovetetaan. Ahtopuristusmenetelmää käytetään usein lasikuitulujitemuovien muovaamiseen. Ahtopuristuksella on monia etuja: • muovin hukkamateriaalia ei synny (ei syöttöaukkoja, ei valukanavia) • valmistettuun kappaleeseen syntyy vain vähäisiä sisäisiä jännityksiä • menetelmää voidaan käyttää erittäin painaville osille • taloudellinen menetelmä. Puhallusmuovaus Puhallusmuovaus on menetelmä, jolla lämpömuovautuva kestomuovi muovataan ensin letkuksi ja sen jälkeen venytetään ilmanpaineen avulla ja jäähdytetään muotin pintaa vasten. Puhallusmuovaustekniikoita on erilaisia eri sovelluksiin. • ekstruusiopuhallusmuovaus • ruiskuvalupuhallusmuovaus Ekstruusiopuhallusmuovauksessa materiaali pursotetaan letkuksi, joka kuljetetaan muotin sisälle ja paineilma puristaa materiaalin muotin jäähdytettyjä seinämiä vasten. Aihio jähmettyy muotin pintojen mukaiseksi. Ekstruusiopuhallus-muovauksessa käytetään sekä jatkuvaa että jaksottaista valua. Ruiskuvalupuhallusmuovauksessa valmistetaan ensin aihio joko suulakepuristus- tai ruiskuvalumuotilla. Aihio lämmitetään ja puhalletaan sen jälkeen haluttuun muotoon. MUOTTIMATERIAALIN VAATIMUKSET Muottimateriaalin vaatimukset ovat luonnollisesti täysin erilaisia riippuen siitä onko kyseessä aihioiden ruiskuvalu tai suulakepuristus vai itse puhallusmuovaus. Materiaalivaatimukset ruiskuvalussa ja/tai suulakepursotuksessa löytyvät niitä koskevien otsikoiden alta. Rajoitukset: • vaikeaa muovata monimuotoisia kappaleita, joissa on ulokkeita tai pieniä reikiä • toleranssit • voi syntyä purseita. Puhallusmuovaus on pienpainemenetelmä, jossa vaaditaan vain kohtuullista lujuutta ja kulumiskestävyyttä. Joissakin muotin osissa, kuten leikkuualueissa ja/tai leikkuurenkaissa voi olla tarpeellista käyttää kovempaa materiaalia. Pulloihin käytetään yleensä PVC:tä, mikä saattaa aiheuttaa korroosio-ongelmia. Puhallusmuovaus on suurituottoinen menetelmä, jossa jaksoajoilla on suuri merkitys. MUOTTIMATERIAALIN OMINAISUUDET MUOTTIMATERIAALIN OMINAISUUDET Tärkeitä ominaisuuksia ovat: • kulumiskestävyys • lujuus ja kovuus. Tärkeitä ominaisuuksia ovat: • kohtuullinen lujuus • korroosionkestävyys • lämmönjohtavuus. Suurten muottien muottipesissä, joissa kulumiskestävyyden tarve on suurin, käytetään yleensä nuorrutettua ja kovaa irtopalamateriaalia. MUOTTIMATERIAALISUOSITUKSET MUOTTITERÄKSET | 16 Puhallusmuoteissa yleisimmin käytetty materiaali on Alumec alumiiniseos. Materiaalina käytetään myös Uddeholm Ramax HH ja Uddeholm Ramax LH teräksiä sekä Uddeholm Stavax ESR terästä. Muovin suulakepuristus Muovin suulakepuristus on jatkuva prosessi, jossa kuuma, pehmitetty materiaali puristetaan matriisissa olevan aukon läpi, jolloin syntyy halutun muotoinen profiili. Muovimateriaali syötetään sylinteriin. Ruuvikuljetin työntää materiaalin sylinteristä ja puristaa sen matriisin läpi oikeaan muotoon. Puristettu profiili kulkee jäähdytysaineen läpi. Kun profiili on jäähtynyt riittävästi, se leikataan halutun pituiseksi. Jäähdyttäminen voi tapahtua huoneenlämpötilassa, kylvyssä tietyssä lämpötilassa tai paineilmalla. Valmiin profiilin mittojen varmistamiseksi käytetään tavallisesti kalibrointilaitetta. Jäähdyttäminen on tarkka prosessi, jossa on huolehdittava siitä, että profiilin mitat pysyvät toleransseissa ja ettei profiili vääristy. MATERIAALIOMINAISUUDET Suulakepuristuksessa tarvitaan monia koneen osia. Kalibrointiyksiköt on usein valmistettu alumiinista, jotta jäähtyminen olisi nopeaa. Matriisi on yleensä valmistettu teräksestä. Lujuusvaatimukset ovat kohtuullisia. PVC profiilien suulakepuristuksessa vaaditaan kuitenkin korroosionkestävyyttä ja lujitemuovien suulakepuristuksessa kulumiskestävyyttä. Yleensä nuorrutetut teräkset, kuten Uddeholm Ramax HH, ovat tarpeeksi lujia tavanomaiseen suulakepuristukseen. Joskus matriisi typetetään kulumiskestävyyden lisäämiseksi. Tutuiksi tulleet PET-pullot valmistetaan kahdessa vaiheessa. Ensin ruiskuvaletaan aihiot ja sen jälkeen ne puhallusmuovataan valmiiksi pulloiksi. Työvälineet valmistetaan Uddeholm Stavax ESR teräksestä. MUOTTITERÄSTEN HITSAUS Muottiterästen hitsaus onnistuu, kun käytetään terästä vastaavaa hitsausainetta. Erityisen tärkeää se on silloin, kun hitsattua pintaa fotosyövytetään tai kiillotetaan. Uddeholmilla on vastaavat hitsausaineet mm. seuraaville teräksille: TIG-hitsaus • Uddeholm Impax Supreme • Uddeholm Nimax • Uddeholm Unimax • Uddeholm Corrax • Uddeholm Orvar Supreme (QRO 90 TIGWeld) • Uddeholm Stavax ESR • Moldmax Laserhitsaus • Uddeholm Nimax • Uddeholm Stavax ESR • Moldmax Puikkohitsaus • Uddeholm Impax Supreme • Uddeholm Orvar Supreme (QRO 90 Weld) MUOTTITERÄKSET | 17 Uddeholmin työvälineteräkset muovien muovaukseen Muottiteräkset UDDEHOLM IMPAX SUPREME Nuorrutettu CrNiMo-seosteinen teräs, jonka toimituskovuus on 290 - 330 HB. Erinomainen kiillottuvuus ja fotosyövytettävyys. Soveltuu monentyyppisiin ruiskuvalu- ja puhallusmuotteihin sekä suulakepuristusmatriiseihin. UDDEHOLM NIMAX Matalahiilinen teräs, jonka toimituskovuus on 360 - 400 HB. Erinomainen sitkeys, lastuttavuus ja hitsattavuus. Hyvä kiillottuvuus ja fotosyövytettävyys. UDDEHOLM STAVAX ESR Läpikarkeneva ruostumaton muottiteräs, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja UDDEHOLM MIRRAX ESR erittäin hyvä kiillottuvuus. UDDEHOLM POLMAX Läpikarkeneva muottiteräs, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja erittäin hyvä kiillottuvuus. UDDEHOLM CORRAX Erkautuskarkeneva teräs, jolla on poikkeuksellisen hyvä korroosionkestävyys, hyvä lämpökäsiteltävyys ja hitsattavuus. ORVAR SUPREME Monikäyttöinen läpikarkeneva 5 % Cr muottiteräs, jolla on hyvä kulumiskestävyys ja kiillottuvuus. UDDEHOLM UNIMAX Hyvä karkenevuus, sopii pinnoitettavaksi. Hyvän sitkeyden ja kulumiskestävyyden vuoksi soveltuu pitkiin sarjoihin ja lujitemuovien muovaukseen. UDDEHOLM ELMAX Jauhemetallurgialla valmistettuja muottiteräksiä, joiden mitanpitävyys, kiillottuvuus ja UDDEHOLM VANADIS 4 Extra kulumiskestävyys ovat hyviä. Elmax on korroosionkestävä teräs, Vanadis 4 Extralla UDDEHOLM VANADIS 10 on paras sitkeys ja Vanadis 10:llä paras kulumiskestävyys. Suositellaan pitkiin tuotantosarjoihin pienien ja monimutkaisten tuotteiden ja/tai kuluttavien muovien muovauksessa. UDDEHOLM VANCRON 40 Jauhemetallurgisesti valmistettu työvälineteräs, joka tarjoaa erinomaisen yhdistelmän kitkasyöpymisen ja adhesiivisen kulutuksen kestävyyttä. Alhaiset kitkaominaisuudet vähentävät muottipintoihin tarttuvan muovimateriaalin aiheuttamia ongelmia. Muottirunkoteräkset UDDEHOLM HOLDAX Nuorrutettu teräs, jolla on erittäin hyvä lastuttavuus ja suuri vetolujuus. UDDEHOLM RAMAX LH, Nuorrutettu muottirunkoteräs, jolla on hyvä lastuttavuus, suuri vetolujuus ja hyvä UDDEHOLM RAMAX HH korroosionkestävyys. Muut seokset ALUMEC (alumiini) Erikoisluja Al-seos, jonka toimituskovuus on noin 160 HB. Suositellaan protomuotteihin ja lyhyihin tuotantosarjoihin silloin, kun ei vaadita suuurta lujuutta tai erityistä kulumiskestävyyttä. MOLDMAX HH (kupariseos) Erikoisluja kupariseos, jolla on hyvä lämmönjohtokyky. Sopii puhallusmuovauksessa MOLDMAX XL (berylliumvapaa, leikkureihin ja suukappaleisiin, ruiskuvalussa keernoihin, muottipaloihin ja suuttimiin. hyvin lämpöäjohtava kupariseos) MUOTTITERÄKSET | 18 OHJEANALYYSI JA TOIMITUSKOVUUS Muottiteräs: Analyysi % Toimituskovuus HB C Si Mn Cr Ni Mo V S CORRAX 0,03 0,3 0,3 12,0 9,2 1,4 - Al 1,6 330 ELMAX 1,7 0,8 0,3 18,0 – 1,0 3,0 – 280 IMPAX SUPREME 0,37 0,3 1,4 2,0 1,0 0,2 – <0,01 310 MIRRAX ESR 0,25 0,3 0,5 13,3 1,3 0,3 0,3 +N 250 NIMAX 0,1 0,3 2,5 3,0 1,0 0,3 – – 380 ORVAR SUPREME 0,39 1,0 0,4 5,2 – 1,4 0,9 – 180 POLMAX 0,38 0,9 0,5 13,6 – – 0,3 – 190 RIGOR 1,0 0,3 0,6 5,3 – 1,1 0,2 – 215 STAVAX ESR 0,38 0,9 0,5 13,6 – – 0,3 – 190 UNIMAX 0,5 0,2 0,5 5,0 – 2,3 0,5 – 185 VANADIS 4 Extra 1,4 0,4 0,4 4,7 – 3,5 3,7 – 230 VANADIS 10 2,9 1,0 0,5 8,0 – 1,5 9,8 – 275 UDDEHOLM noin Muottirunkoteräs: UDDEHOLM HOLDAX 0,4 0,4 1,5 1,9 – 0,2 – 0,07 310 RAMAX HH 0,12 0,2 1,3 13,4 1,6 0,5 0,2 0,1 +N 340 RAMAX LH 0,12 1,9 1,4 14,0 0,4 0,2 0,1 0,13+N 290 TERÄSTEN OMINAISUUKSIEN VERTAILU NIMAX ORVAR SUPREME POLMAX VANADIS 4 Extra RIGOR STAVAX ESR UNIMAX 58 52 (380) 52 52 60 60 52 58 5 9 3 3 7 4 7 7 9 4 3 9 7 8 Sitkeys 7 4 4 9 6 10 6 5 5 3 3 3 5 6 Puristuslujuus 6 9 4 4 7 5 7 7 9 5 4 9 7 8 Korroosionkestävyys 10 6 2 2 9 2 3 8 2 7 7 2 8 3 HOLDAX RAMAX LH MIRRAX ESR 46 Kulumiskestävyys RAMAX HH ELMAX HRC (HB) UDDEHOLM IMPAX SUPREME CORRAX Teräslaji: Normaalikovuus (~310) (~310) (~340) (~290) Lastuttavuus 4 3 7 5 7 5 9 8 4 6 7 5 8 7 Kiillotettavuus 7 8 4 7 9 7 8 10 8 4 4 5 9 8 Hitsattavuus 6 2 6 6 4 7 4 4 2 5 6 2 4 4 Typetettävyys - - 5 6 - 5 10 - 8 – – 8 - 8 Fotosyövytettävyys 8* 8* 3 8 8* 8 9 8* 8 3 3 5 8* 9 ** * vaatii erikoismenetelmää ** koestettu toimitustilassa Ominaisuudet on arvioitu asteikolla 1–10, jolloin 10 on paras pistemäärä. Vertailu on ainoastaan suuntaa-antava. Huom. Taulukko on tarkoitettu yksittäisten ominaisuuksien vertailuun, eikä esim. terästen kokonaispistemäärärillä ole vertailun kannalta merkitystä. MUOTTITERÄKSET | 19 Muottiteräksen valinta YLEISET SUOSITUKSET Prosessi/Materiaali Uddeholmin terästyyppi Kovuussuositus HRC (HB) Ruiskuvalu Kestomuovit ALUMEC UDDEHOLM IMPAX SUPREME UDDEHOLM NIMAX UDDEHOLM RAMAX HH (~160) 33 (~310) 40 (~380) 37 (~ 340) - Läpikarkeneva muottiteräs UDDEHOLM ORVAR SUPREME UDDEHOLM STAVAX ESR UDDEHOLM MIRRAX ESR UDDEHOLM POLMAX UDDEHOLM UNIMAX UDDEHOLM CORRAX UDDEHOLM ELMAX UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 45–52 45–52 45–50 45–52 50–58 36–50 56–60 58–64 Kertamuovit UDDEHOLM UNIMAX UDDEHOLM RIGOR UDDEHOLM ELMAX UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 52–58 UDDEHOLM UNIMAX UDDEHOLM STAVAX ESR UDDEHOLM MIRRAX ESR UDDEHOLM ORVAR SUPREME UDDEHOLM ELMAX UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 52–58 45–52 45–50 45–52 56–60 58–62 ALUMEC UDDEHOLM IMPAX SUPREME UDDEHOLM NIMAX UDDEHOLM STAVAX ESR UDDEHOLM MIRRAX ESR UDDEHOLM RAMAX HH UDDEHOLM CORRAX (~160) - Alumiini - Nuorrutettu muottiteräs Puristus/siirtopu- Kertamuovit ristus Puhallusmuovaus Yleensä PVC Suulakepuristus 56–60 58–64 33 (~310) 40 (~380) 45–52 45–50 37 (~340) 36–50 UDDEHOLM IMPAX SUPREME UDDEHOLM NIMAX UDDEHOLM STAVAX ESR UDDEHOLM MIRRAX ESR UDDEHOLM RAMAX HH UDDEHOLM CORRAX 33 (~310) 1. Erikoisluja, nuorrutettu, erinomainen lastuttavuus UDDEHOLM HOLDAX 33 (~310) 2. Kuten kohta 1, lisäksi korroosionkestävyyden ansiosta alhaiset ylläpitokustannukset. Sopii myös korkeaa hygieniatasoa vaativiin kohteisiin. Ei vaadi pinnoitusta. UDDEHOLM RAMAX LH (~ 290) 37 (~340) Yleensä PVC Muottirungot 58–60 UDDEHOLM RAMAX HH 40 (~380) 45–52 45–50 37 (~340) 36–50 MUOTTITERÄKSET | 20 ERITYISSUOSITUKSET Käyttökohteet/vaatimukset Suuret muotit Erittäin hyvä pinnanlaatu Monimutkaiset muodot Uddeholmin terästyyppi Kovuussuositus HRC (HB) Autoteollisuuden komponentit, ALUMEC esim. kojelautojen, puskurien ja UDDEHOLM IMPAX SUPREME listojen muotit UDDEHOLM NIMAX (~380) UDDEHOLM CORRAX 36–46 UDDEHOLM MIRRAX ESR 36–50 UDDEHOLM ORVAR SUPREME 36–50 (~160) Kuten edellä, jos pinnanlaatuvaati- UDDEHOLM HOLDAX 33 (~310) mukset eivät ole erityiset UDDEHOLM RAMAX HH 37 (~340) Optisten/lääkintätarvikkeiden ja UDDEHOLM STAVAX ESR 45–52 kirkkaiden kansien/paneelien UDDEHOLM MIRRAX ESR 45–50 muotit UDDEHOLM UNIMAX 54–58 UDDEHOLM POLMAX 45–52 UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 58–62 UDDEHOLM ORVAR SUPREME 45–52 1. Suuret autoteollisuuden tai UDDEHOLM IMPAX SUPREME 33 (~310) kotitalouskoneiden osat. UDDEHOLM NIMAX (~380) UDDEHOLM CORRAX 34–46 UDDEHOLM MIRRAX ESR Kuluttavat materiaalit 33 (~310) 36–50 2. Pienet osat, jotka vaativat vain UDDEHOLM IMPAX SUPREME vähäistä kulumiskestävyyttä UDDEHOLM NIMAX (~380) UDDEHOLM CORRAX 34–46 3. Pienet osat, joissa vaaditaan UDDEHOLM RIGOR 60–62 hyvää kulumiskestävyyttä, esim. UDDEHOLM UNIMAX 54–58 sähkö- ja elektroniikka- UDDEHOLM ORVAR SUPREME 50–52 komponentit UDDEHOLM STAVAX ESR 50–52 UDDEHOLM MIRRAX ESR 45–50 UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 58–64 Lujitemuovit, täyteaineita sisältävät UDDEHOLM RIGOR 58–62 materiaalit, tekniset muovit UDDEHOLM UNIMAX 54–58 UDDEHOLM ORVAR SUPREME 50–52 UDDEHOLM STAVAX ESR 50–52 UDDEHOLM MIRRAX ESR 48–50 UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 58–64 UDDEHOLM VANADIS 10 60–64 33 (~310) MUOTTITERÄKSET | 21 ERITYISSUOSITUKSET Käyttökohteet/vaatimukset Pitkät valmistussarjat Korroosionkestävyys Fotosyövytys Teräslaji Kertamuovituotteet, mm. kertakäyttöaterimet, astiat, pakkaukset UDDEHOLM STAVAX ESR 45–52 UDDEHOLM MIRRAX ESR 45–50 UDDEHOLM UNIMAX 54–58 UDDEHOLM ORVAR SUPREME 45–52 UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 58–62 1. Syövyttäville materiaaleille, esim. PVC 2. Kosteisiin tuotanto- tai varastointiolosuhteisiin 3. Yleisesti pinnan ruostumista vastaan 4. Jäähdytyskanavien syöpymistä vastaan UDDEHOLM STAVAX ESR 45–52 UDDEHOLM MIRRAX ESR 45–50 1. Nuorrutettu teräs UDDEHOLM IMPAX SUPREME 2. Läpikarkaistu teräs Hyvä lämmönjohtavuus Kovuussuositus HRC (HB) Ruiskuvalu- ja puhallusmuotit, esim. keernat ja muotopalat, kuumakanavajärjestelmien osat UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM RAMAX HH 37 (~340) UDDEHOLM RAMAX LH 32 (~290) UDDEHOLM CORRAX 34–50 33 (~310) UDDEHOLM NIMAX (~380) UDDEHOLM ORVAR SUPREME 45–52 UDDEHOLM STAVAX ESR 45–52 UDDEHOLM MIRRAX ESR 45–50 UDDEHOLM UNIMAX 54–58 UDDEHOLM ELMAX 56–60 UDDEHOLM VANADIS 4 Extra 58–64 MOLDMAX HH ~40 MOLDMAX XL ~30 MOLDMAX® on Brush Wellman Inc., Cleveland, Ohio rekisteröimä tuotemerkki. MUOTTITERÄKSET | 22 Uddeholm ASSAB Maailmanlaajuinen palveluverkosto Uddeholm on maailman johtava työvälinemateriaalien valmistaja. Tämän aseman olemme saavuttaneet tuomalla markkinoille jatkuvasti asiakkaidemme liiketoimintaa parantavia ratkaisuja. Pitkä perinne yhdistettynä tutkimukseen ja tuotekehitykseen antaa meille valmiudet ratkaista työvälineisiin liittyvät ongelmat. Johtavasta asemasta huolimatta on tavoiteemme säilynyt entisenä – haluamme olla asiakkaillemme ensiluokkainen yhteistyökumppani ja terästoimittaja. Uddeholmin läsnäolo kaikilla mantereilla tarjoaa korkealaatuisen palvelun siellä missä asiakkaamme ovat. Uddeholmin tytäryhtiö ASSAB toimii tuotteidemme myyntikanavana määrätyillä markkina-alueilla. Olemme lähellä asiakkaitamme kaikkialla maailmassa. Kumppanuus merkitsee luottamusta. Luottamus on ansaittava joka päivä. Lisätietoja: Uddeholm Oy Ab, Ritakuja 1 (PL 57), 01741 Vantaa, puh. 010 841 4900, faksi 010 841 4980, [email protected] www.uddeholm.fi MUOTTITERÄKSET | 23
