金型材料選択の重要な決定要因
金型材料の選択は次の決定要因になります。
1. 成形工程
製造方法により、次の 2 つの基本的な工具鋼タイプのどちらを選択するかが決まります。
A) 熱間工具鋼。ダイカスト、鍛造、押出成形に伴う比較的高温に耐えます。
B) 冷間工具鋼。ブランキング、せん断、冷間成形、冷間押出、冷間鍛造、粉末圧縮に使用されます。
2. プラスチック素材
PVC (ポリ塩化ビニル) などの一部のプラスチックは、加工中に腐食性の副生成物を生成する可能性があります。腐食は、長時間のダウンタイム中の結露、腐食性ガス、酸、熱サイクル (冷却/加熱)、水、または保管条件への曝露によっても引き起こされる可能性があります。このようなシナリオでは、ステンレス鋼または耐食グレードの使用をお勧めします。
3. 金型サイズ
プリハードン鋼は、その安定性と熱処理中の歪みのリスクが軽減されるため、通常、大型の金型に使用されます。貫通硬化鋼は、小型の金型に好まれることがよくあります。
4. 生産寿命（サイクル数）
ロングラン金型 (> 1,000,000 サイクル): 通常 48 ～ 65 HRC の範囲の高硬度鋼が必要です。
中型金型（10万～100万サイクル）：硬度30～45HRCのプリハードン鋼がよく使用されます。
短期金型 (<100,000 サイクル): 硬度が 160 ～ 250 HB の範囲の軟鋼を使用できます。
5. 表面仕上げの要件
多くのプラスチック成形業者にとって、優れた表面仕上げは最優先事項です。被削性を改善するために硫黄を添加すると、得られる表面品質が低下することが多いことに注意することが重要です。さらに、高硫黄鋼は靭性が低下する（脆性が増加する）傾向があります。
材料の機械加工性に影響を与える主な要因
材料の機械加工性を決定する重要な要素はいくつかありますが、最も重要なものは次のとおりです。
1. 化学組成
鋼の化学組成は基本です。一般に、合金含有量が高いほど、機械加工性が低下します。炭素含有量の増加により、被削性も低下します。
2. 微細構造と加工履歴
鋼の微細構造は、加工履歴 (鍛造、鋳造、押出、圧延、機械加工など) の直接の結果であり、非常に重要です。鍛造品や鋳造品には、加工が難しい表面皮やスケールがあることがよくあります。
3. 材質の硬度
硬度が主な要素です。一般的なルールは、鋼が硬ければ硬いほど、機械加工が難しくなるということです。工具の選択はワークピースの硬さに直接影響されます。
高速度鋼 (HSS): 330 ～ 400 HB までの材料に適しています。
TiN コーティング ハイス: 最大 45 HRC の材料を加工できます。
超硬、セラミック、サーメット、または立方晶窒化ホウ素 (CBN): 65 ～ 70 HRC の範囲の硬質材料に必要です。
4. 非金属介在物
非金属介在物は通常、工具寿命に悪影響を及ぼします。たとえば、Al₂O₃ (アルミナ) は、研磨特性が高く、工具の摩耗を促進する純粋なセラミックです。
5. 残留応力
材料内の残留応力は、歪みなどの重大な加工上の課題を引き起こす可能性があります。これらの問題を軽減するために、荒加工の後に応力除去操作を実行することが推奨されることがよくあります。
核となる価値提案
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