باختصار

يُعد اختيار المواد الاستراتيجية لأدوات تشكيل السيارات قرارًا هندسيًا حيويًا يتجاوز التكلفة الأولية والصلابة. حيث يُوازن الاختيار الأمثل بين الأداء والتكلفة الإجمالية للملكية، ويتطلب تقييمًا دقيقًا لمواد مثل فولاذ الأدوات (مثل D2)، والفولاذ الكربوني، وسبائك ميتالورجيا المساحيق المتقدمة (PM). وتُعد خصائص رئيسية مثل مقاومة البلى، والمتانة، والاستقرار الحراري أمرًا بالغ الأهمية لتحمل الظروف القاسية للتشكيل، خاصةً عند استخدام الفولاذ عالي القوة المتقدم (AHSS).

ما وراء الصلابة والتكلفة: نهج استراتيجي لاختيار مواد القوالب

في التصنيع، فإن من الأخطاء الشائعة ولكنها مكلفة اختيار مادة قالب التشكيل بناءً على رقم صلابتها وسعرها الأولي لكل كيلوجرام. غالبًا ما يؤدي هذا النهج المبسط جدًا إلى فشل ذريع في التطبيقات المرتفعة الطلب مثل تطبيقات السيارات، مما يسبب سلسلة من التكاليف الخفية الناتجة عن فشل القالب قبل أوانه، وتوقف الإنتاج، وجودة رديئة للأجزاء. ويتطلب الأمر طريقة أكثر تطوراً—تقوم بتقييم أداء المادة ضمن نظام الإنتاج بأكمله مع التركيز على التكلفة الإجمالية للملكية (TCO).

يُعد اختيار المواد الاستراتيجية تحليلًا متعدد العوامل يهدف إلى تقليل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) من خلال النظر في دورة حياة القالب بالكامل. ويشمل ذلك تكلفة المواد الأولية وتكاليف التصنيع بالإضافة إلى نفقات التشغيل مدى الحياة مثل الصيانة والإصلاحات غير المقررة، والتكلفة الباهظة لتوقف الإنتاج. ويمكن أن يؤدي عدم توافق المواد إلى عواقب مالية كارثية. على سبيل المثال، تُظهر بيانات الصناعة أن ساعة واحدة فقط من توقف العمل غير المخطط له في شركة تصنيع سيارات كبرى يمكن أن تكلف ملايين الدولارات من الخسائر في الإنتاج والعطالة اللوجستية. وبالتالي فإن القالب الأرخص الذي يفشل بشكل متكرر يكون أكثر تكلفة بكثير على المدى الطويل مقارنةً بقالب متميز يقدم أداءً ثابتًا.

يصبح المبدأ واضحًا من خلال المقارنة المباشرة. خذ على سبيل المثال قالبًا مصنوعًا من فولاذ الأداة التقليدي D2 مقابل قالب مصنوع من فولاذ معدني ناعم (PM) عالي الجودة لعملية ختم بإنتاجية عالية. على الرغم من أن التكلفة الأولية لفولاذ PM قد تكون أعلى بنسبة 50٪، فإن مقاومته الفائقة للتآكل قد تمدد عمره الافتراضي بأربع إلى خمس مرات. يؤدي هذا العمر الأطول إلى تقليل عدد حالات توقف الإنتاج الناتجة عن استبدال القوالب بشكل كبير، مما يحقق وفورات كبيرة. كما ورد في تحليل TCO من Jeelix ، يمكن أن يؤدي استخدام مادة ممتازة إلى خفض التكلفة الإجمالية للملكية بنسبة 33٪، مما يثبت أن الاستثمار الأولي الأعلى غالبًا ما يُحقق عائدًا طويل الأجل أكبر بكثير.

يتطلب تبني نموذج التكلفة الإجمالية (TCO) تغييرًا في العقلية والإجراءات. ويستدعي إنشاء فريق متعدد الوظائف يضم مهندسين، وماليين، وفنيي إنتاج لتقييم خيارات المواد بشكل شامل. ومن خلال وضع القرار في إطار التكلفة طويلة الأجل لكل قطعة بدلًا من السعر قصير الأجل لكل كيلوجرام، يمكن للمصنّعين تحويل أدواتهم من مصروف متكرر إلى أصل استراتيجي يخلق قيمة ويعزز الموثوقية والربحية.

الأركان السبعة لأداء مادة القالب

للانتقال إلى ما بعد معايير الاختيار البسيطة، من الضروري إجراء تقييم منهجي يعتمد على السمات الأساسية لأداء المادة. توفر هذه الأركان السبعة المترابطة، المستمدة من إطار شامل، أساسًا علميًا لاختيار المادة المناسبة. وفهم المفاضلات بين هذه الخصائص هو المفتاح لتصميم قالب تشكيل ناجح ودائم.

1. مقاومة البلى

مقاومة البلى هي قدرة المادة على تحمل التدهور السطحي الناتج عن الاستخدام الميكانيكي، وغالبًا ما تكون العامل الأساسي في تحديد عمر القالب في تطبيقات العمل البارد. وتظهر مقاومة البلى في شكلين رئيسيين. الارتداء التآكل تحدث عندما تخدش الجسيمات الصلبة الموجودة في قطعة العمل، مثل الأكاسيد، سطح القالب وتقشّره. التآكل الالتصاقي أو التصاق المواد (galling)، يحدث تحت ضغط شديد عندما تتكون لحامات مجهرية بين القالب وقطعة العمل، مما يؤدي إلى تمزق المادة عند إخراج القطعة. ويمثل وجود كمية كبيرة من الكربيدات الصلبة في البنية المجهرية للصلب أفضل وسيلة دفاع ضد كلا الشكلين.

2. المتانة

المتانة هي قدرة المادة على امتصاص طاقة التصادم دون أن تنكسر أو تتقشر. وهي الحماية القصوى للقالب ضد الفشل المفاجئ والكلي. هناك تنازل حاسم بين الصلادة والمتانة؛ حيث يؤدي زيادة أحدهما تقريبًا دائمًا إلى تقليل الآخر. يحتاج القالب المستخدم في أجزاء معقدة ذات ميزات حادة إلى متانة عالية لمنع التشقق، في حين قد يُفضل في قوالب الختم البسيطة التركيز على الصلادة. وتساهم نقاوة المادة وبنيتها الحبيبية الدقيقة، التي تُحقق غالبًا من خلال عمليات مثل إعادة الصهر بالفرن الكهربائي (ESR)، بشكل كبير في تعزيز المتانة.

3. مقاومة الضغط

مقاومة الضغط هي قدرة المادة على مقاومة التشوه الدائم تحت ضغط عالٍ، مما يضمن بقاء تجويف القالب محافظًا على أبعاده الدقيقة طوال ملايين الدورات. وفي التطبيقات الحرارية، فإن المقياس الحاسم هو المقاومة الحرارية (أو الصلابة الحمراء)، حيث إن معظم أنواع الفولاذ تلين عند درجات الحرارة المرتفعة. يتم سبائك فولاذ الأدوات للعمل الساخن مثل H13 بعناصر مثل الموليبدنيوم والفاناديوم للحفاظ على قوتها عند درجات الحرارة العالية أثناء التشغيل، مما يمنع القالب من الانهيار أو الترهل التدريجي.

4. الخصائص الحرارية

يُحكم هذا العمود بكيفية تصرف المادة تحت تغيرات درجة الحرارة السريعة، وهو أمر بالغ الأهمية في عمليات التشكيل والكبس الساخن. الإجهاد الحراري ، الذي يظهر كشبكة من الشقوق السطحية تُعرف بـ"التشقق الحراري"، هو أحد الأسباب الرئيسية لفشل قوالب العمل الساخن. وتكون المادة ذات التوصيلية الحرارية العالية مُفضّلة لأنها تُبدّد الحرارة من السطح بشكل أسرع. وهذا لا يسمح فقط بتقليل أزمنة الدورة، بل ويقلل أيضًا من شدة التقلبات الحرارية، ما يُطيل عمر القالب.

5. القابلية للتصنيع

حتى أكثر المواد تقدمًا تكون عديمة الفائدة إذا لم يمكن تشكيلها بدقة وكفاءة إلى قالب. وتشمل القابلية للتصنيع عدة عوامل. القدرة على العمل يشير إلى سهولة قطع المادة في حالتها المسخنة. قابلية الطحن يُعد أمرًا بالغ الأهمية بعد المعالجة الحرارية عندما تكون المادة صلبة. أخيرًا، قابلية الحركة يُعد ضروريًا في عمليات الإصلاح، إذ يمكن للحام موثوق أن ينقذ الشركة من التكلفة الباهظة وفترة التوقف الناتجة عن تصنيع قالب جديد.

6. استجابة المعالجة الحرارية

تفتح المعالجة الحرارية إمكانات الأداء الكاملة للمادة من خلال تكوين البنية الميكروسكوبية المثالية، وعادةً ما تكون الأوستنيت المُراجع. وتُحدد استجابة المادة تركيبها النهائي من حيث الصلابة، والمتانة، والاستقرار الأبعادي. وتشمل المؤشرات الرئيسية الاستجابة المتوقعة استقرار الأبعاد أثناء المعالجة والقدرة على تحقيق درجة صلابة متسقة من السطح إلى القلب ( التصلب الكامل )، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً بالنسبة للقوالب الكبيرة.

7. مقاومة التآكل

يمكن أن يؤدي التآكل إلى تدهور أسطح القوالب وبدء تشققات الإعياء، خاصةً عند تخزين القوالب في بيئات رطبة أو استخدامها مع مواد تطلق غازات مسببة للتآكل. إن الحماية الأساسية تأتي من الكروم، الذي يُشكّل عند مستويات تزيد عن 12% طبقة أكسيد واقية خاملة. ويُعد هذا هو المبدأ الأساسي وراء فولاذ الأدوات المقاوم للصدأ مثل 420SS، والذي يُستخدم غالبًا عندما يكون التشطيب السطحي الممتاز أمرًا إلزاميًا.

دليل المواد الشائعة والمتطورة المستخدمة في القوالب

يعتمد اختيار سبيكة معينة لقالب تشكيل السيارات على تحقيق توازن دقيق بين عناصر الأداء ومتطلبات التطبيق. وتتراوح المواد الأكثر شيوعًا بين السبائك الحديدية، بدءًا من الصلب الكربوني التقليدي وصولاً إلى درجات مساحيق المعادن المتقدمة للغاية. والمواد "الأفضل" تكون دائمًا مرتبطة بالتطبيق المحدد، ويشكّل الفهم العميق لخصائص كل فئة أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرار مدروس. أما بالنسبة للشركات التي تسعى للحصول على إرشادات متخصصة وتصنيع أدوات عالية الدقة، فإن الشركات المتخصصة مثل Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. تقدم حلولًا شاملة، من النماذج الأولية السريعة إلى الإنتاج الضخم لقوالب ختم السيارات باستخدام مجموعة واسعة من هذه المواد المتقدمة.

الفولاذ الكربوني هي سبائك حديد-كربون توفر حلاً اقتصاديًا للتطبيقات منخفضة الحجم أو الأقل طلبًا. وتُصنف حسب محتوى الكربون: فالفولاذ منخفض الكربون لين وسهل التشغيل ولكنه يفتقر إلى القوة، في حين أن الفولاذ عالي الكربون يوفر مقاومة أفضل للتآكل ولكنه أكثر صعوبة في التعامل. ويتمثل المفتاح في إيجاد توازن مناسب بين الأداء وتكلفة التصنيع.

أصناف الصلب الأدواتي تمثل قفزة كبيرة إلى الأمام من حيث الأداء. وهي فولاذ عالي الكربون ممزوج بعناصر مثل الكروم، والموليبدينوم، والفاناديوم لتحسين خصائص محددة. وتُصنف بشكل عام حسب درجة الحرارة التشغيلية المقصودة. فولاذ أدوات العمل البارد مثل D2 وA2 تشتهر بمقاومة التآكل العالية والصلابة في درجات الحرارة المحيطة. فولاذ الأدوات للعمل الساخن مثل H13، مصممة للحفاظ على قوتها ومقاومة التعب الحراري في درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعلها مثالية لعمليات التزريق والسبك بالقالب.

الفولاذ المقاوم للصدأ تُستخدم عندما تكون مقاومة التآكل مصدر قلق رئيسي. وبفضل محتواها العالي من الكروم، يمكن معالجة الدرجات المارتنزيتية مثل 440C حرارياً لتحقيق مستويات عالية من الصلابة، مع الحفاظ على مقاومة جيدة للتآكل. وغالباً ما تُختار لهذه التطبيقات في الصناعات الطبية أو معالجة الأغذية، ولكنها تُستخدم أيضاً في قوالب السيارات حيث يكون التعرض البيئي عاملاً مؤثراً.

السبائك الخاصة والقائمة على النيكل مثل Inconel 625، مصممة للعمل في أكثر الظروف قسوة. توفر هذه المواد قوة استثنائية ومقاومة ممتازة للأكسدة والتشوه عند درجات الحرارة العالية جداً، حيث تفشل حتى سبائك أدوات العمل الساخن. ويُحفظ على تكلفتها العالية للاستخدام في التطبيقات الأكثر تحدياً.

فولاذ أدوات صناعي بالتخليق المسحقي (PM) تمثل تقنية مواد القوالب المتطورة حديثًا. وتُنتج فولاذ المساحيق من خلال دمج مساحيق معدنية دقيقة بدلاً من صب سبائك كبيرة، ويتميز ببنية دقيقة متجانسة بشكل ملحوظ مع كاربيدات صغيرة وموزعة بالتساوي. وكما ورد في دراسات حالة من رؤى حول الفولاذ عالي القوة فهذا يلغي شبكات الكاربيدات الكبيرة والهشة الموجودة في الفولاذ التقليدي. والنتيجة هي مادة توفر تركيبة متفوقة من مقاومة البلى والمتانة، مما يجعل فولاذ المساحيق خيارًا ممتازًا لختم مكونات السيارات عالية القوة حيث قد تفشل الفولاذات الأدوات التقليدية مثل D2 مبكرًا.

عوامل تضخيم الأداء: الطلاءات، المعالجة الحرارية وهندسة السطح

الاعتماد على المادة الأساسية وحدها هو استراتيجية محدودة. تتحقق الاختراقات الحقيقية في الأداء من خلال النظر إلى القالب كنظام متكامل، حيث تعمل المادة الأساسية، ومعالجتها الحرارية، وطلاؤه السطحي المصمم خصيصًا بشكل تكاملي. يمكن لهذا "الثالوث الأدائي" أن يضاعف عمر القالب وفعاليته بشكل كبير عن ما يمكن للمادة الأساسية تحقيقه بمفردها.

ال القاعدة يُعد القالب الأساس الذي يوفر المتانة الأساسية وقوة الضغط اللازمة لتحمل قوى التشكيل. ومع ذلك، فإن الخطأ الشائع هو الاعتقاد بأن الطلاء عالي التقنية يمكنه تعويض ضعف المادة الأساسية. فالأغشية الواقية الصلبة تكون رقيقة جدًا (عادةً ما بين 1 إلى 5 ميكرومتر) وتحتاج إلى قاعدة متينة. وتطبيق طبقة صلبة على قاعدة لينة يشبه وضع الزجاج على فراش— فالفراش يتشوه تحت الضغط، ما يؤدي إلى تكسر الطبقة الهشة وتقشّرها.

معالجة حرارية هي العملية التي تُفعّل الإمكانات الكامنة في المادة الأساسية، حيث تُطور الصلابة الضرورية لدعم الطبقة السطحية، وتمنحها المتانة اللازمة لمنع التشقق. ويجب أن تكون هذه الخطوة متوافقة مع عملية الطلاء اللاحقة. على سبيل المثال، تتم عملية الترسيب البخاري الفيزيائي (PVD) عند درجات حرارة تتراوح بين 200°م و500°م. فإذا كانت درجة حرارة تلدين المادة الأساسية أقل من ذلك، فإن عملية الطلاء ستُضعف القالب، ما يُضعف مقاومته بشكل كبير.

هندسة السطح يطبق طبقة وظيفية توفر خصائص لا يمكن للمادة الأساسية توفيرها، مثل الصلابة الشديدة أو الاحتكاك المنخفض. تُدخل معالجات الانتشار مثل النيتريد النيتروجين في سطح الفولاذ، مما يُكوّن غلافًا متكاملًا وشديد الصلابة لا يمكن أن يتقشر أو يتفتت. وتُضيف الطلاءات المترسبة مثل الترسيب الفيزيائي من البخار (PVD) والترسيب الكيميائي من البخار (CVD) طبقة جديدة تمامًا. ويُفضّل استخدام PVD في القوالب الدقيقة نظرًا لانخفاض درجات حرارة المعالجة فيه، ما يقلل التشوه إلى الحد الأدنى.

يعتمد اختيار الطلاء المناسب على نوع فشل السطح السائد. يوضح الجدول أدناه العلاقة بين آليات الفشل الشائعة وحلول الطلاء الموصى بها، وهي استراتيجية تحوّل هندسة السطح إلى أداة دقيقة لحل المشكلات.

التوصية النهائية والأساسية هي دائمًا إتمام اختبارات القالب والتعديلات اللازمة قبل ذلك قبل تطبيق الطبقة النهائية. فهذا يمنع إزالة مكلفة للسطح المطبق حديثًا خلال مراحل الضبط النهائية، ويكفل تحسين النظام للإنتاج.

تشخيص وتفادي حالات الفشل الشائعة في القوالب

إن فهم أسباب فشل القوالب مهم بقدر اختيار المادة المناسبة. من خلال تحديد السبب الجذري للمشكلة، يمكن للمهندسين تنفيذ حلول موجهة، سواء من خلال تحسينات في المواد أو تغييرات في التصميم أو معالجات سطحية. وتشمل أنماط الفشل الشائعة في قوالب تشكيل السيارات التآكل، والتشوه اللدن، والتقشر، والتشقق.

التآكل (الاحتكاكي والالتصاقي)

المشكلة: يُعد التآكل فقدانًا تدريجيًا للمادة من سطح القالب. ويظهر التآكل الاحتكاكي على شكل خدوش ناتجة عن جزيئات صلبة، في حين ينطوي التآكل الالتصاقي (التقصف) على انتقال المادة من القطعة المصنوعة إلى القالب، مما يؤدي إلى ظهور علامات خدش على سطح القطعة. ويمثل هذا الأمر مصدر قلق رئيسي عند تشكيل الفولاذ عالي القوة والأداء (AHSS)، حيث تؤدي ضغوط التلامس العالية إلى تفاقم الاحتكاك.

الحل: لمكافحة التآكل الكاشط، اختر مادة ذات صلابة عالية وحجم كبير من الكاربيدات الصلبة، مثل D2 أو فولاذ أداة PM. أما بالنسبة للتآكل اللزج، فإن الحل غالبًا ما يكون طلاءً خفيفًا منخفض الاحتكاك مثل WC/C أو CrN، مقترنًا بالتشحيم المناسب. كما تُحسّن المعالجات السطحية مثل النيتريدات مقاومة التآكل بشكل كبير.

التشوه البلاستيكي (الغور)

المشكلة: يحدث هذا الفشل عندما تتجاوز الإجهادات الناتجة عن عملية التشكيل مقاومة الخضوع للضغط لمادة القالب، مما يؤدي إلى تشوه القالب بشكل دائم أو ما يُعرف بـ"الغور". ويشيع هذا بشكل خاص في تطبيقات العمل الساخن حيث تؤدي درجات الحرارة العالية إلى تليين فولاذ الأداة. والنتيجة هي أجزاء خارج حدود التسامح البُعدي.

الحل: تتمثل استراتيجية التخفيف في اختيار مادة ذات مقاومة ضغط أعلى عند درجة الحرارة التشغيلية. بالنسبة للعمل البارد، قد يعني ذلك الترقية إلى فولاذ أداة أكثر صلابة. أما بالنسبة للعمل الساخن، فمن الضروري اختيار درجة متفوقة مثل H13 أو سبيكة خاصة. كما أن ضمان المعالجة الحرارية المناسبة لتعظيم الصلابة أمر بالغ الأهمية.

التقطيع

المشكلة: يُعد التشقق نوعًا من الفشل الناتج عن الإجهاد المتكرر، حيث تنفصل قطع صغيرة من الحواف أو الزوايا الحادة للقالب. وتحدث هذه الظاهرة عندما تتجاوز الإجهادات المحلية مقاومة الإجهاد المتكرر للمادة. وغالبًا ما يكون هذا مؤشرًا على أن مادة القالب هشة جدًا (أي تفتقر إلى المرونة) بالنسبة للتطبيق، وهي مشكلة شائعة عند استخدام فولاذ الأدوات عالي الصلابة في العمليات التي تتضمن صدمات عالية.

الحل: الحل الأساسي هو اختيار مادة أكثر قساوة. قد يتطلب ذلك التحول من درجة مقاومة للتآكل مثل D2 إلى درجة مقاومة للصدمات مثل S7، أو الترقية إلى فولاذ أداة من نوع PM يوفر توازنًا أفضل بين القساوة والمقاومة للتآكل. كما أن التلدين الصحيح بعد التصلب أمر ضروري أيضًا لتخفيف الإجهادات الداخلية وتحقيق أقصى درجة من القساوة.

التشقق (الكسر الهش)

المشكلة: هذا هو وضع الفشل الأكثر حدة، ويشمل وجود شق كبير، غالبًا ما يكون كارثيًا، مما يجعل القالب غير صالح للاستخدام. عادةً ما تنشأ الشقوق من مراكز تركيز الإجهاد مثل الزوايا الحادة أو علامات التشغيل أو العيوب المعدنية الداخلية. وتنمو هذه الشقوق بسرعة عندما يتجاوز الإجهاد التشغيلي متانة الكسر للمادة.

الحل: يتطلب منع الكسر الهش التركيز على اختيار المواد والتصميم معًا. استخدم مادة ذات متانة ونقاء عاليين (قليلة العيوب الداخلية)، مثل درجة ESR أو PM. في مرحلة التصميم، اجعل الزوايا الداخلية بمنحنى واسع لتقليل تركيز الإجهاد. وأخيرًا، يمكن أن تساعد التشخيصات الاستباقية مثل اختبار السائل المخترق أثناء الصيانة في اكتشاف الشقوق المجهرية السطحية قبل أن تؤدي إلى فشل كارثي.

تحسين أداء القالب على المدى الطويل

تحقيق أداء متفوق في تشكيل السيارات ليس قرارًا لمرة واحدة، بل هو عملية مستمرة من الاختيار الاستراتيجي، وتكامل الأنظمة، والإدارة الاستباقية. والمعلومة الأساسية هي التحرك بعيدًا عن المقاييس البسيطة للتكلفة الأولية ودرجة الصلابة. بل إن النهج الناجح يستند إلى تكلفة الملكية الإجمالية، حيث تُبرر التكلفة الأعلى في البداية للمواد والطلاءات ومعالجات الحرارة المتميزة بعمر أطول بكثير لأدوات القطع، وتقليل توقفات الإنتاج، وأجزاء ذات جودة أعلى.

تنشأ الحلول الأكثر متانة وكفاءة من معاملة القالب كنظام متكامل — وهو ثلاثي أداء حيث يعمل الركيزة القوية، ومعالجة الحرارة الدقيقة، والطلاء السطحي المخصص في تناغم تام. من خلال تشخيص أوضاع الفشل المحتملة قبل حدوثها واختيار مزيج من المواد والعمليات للتصدي لها، يمكن للمصنّعين أن يحوّلوا أدوات الإنتاج من مصروف استهلاكي إلى أصل موثوق وعالي الأداء. هذه الطريقة الاستراتيجية تمثل الأساس لبناء عملية تصنيع أكثر كفاءة وربحية وقدرة تنافسية.

الأسئلة الشائعة

1. ما أفضل مادة لصنع القوالب؟

لا يوجد مادة واحدة تعتبر "الأفضل"؛ بل يعتمد الخيار الأمثل على التطبيق. بالنسبة للتطبيقات الباردة عالية الحجم التي تتطلب مقاومة تآكل ممتازة، فإن فولاذ الأدوات عالي الكربون وعالي الكروم مثل D2 (أو ما يعادله مثل 1.2379) هو خيار كلاسيكي. ومع ذلك، عند تشكيل الفولاذ عالي القوة المتقدم (AHSS)، تكون المواد الأكثر قساوة مثل فولاذ المقاومة للصدمات (مثلاً S7) أو فولاذ ميتالورجيا المساحيق المتقدمة (PM) في كثير من الأحيان أفضل لمنع التقطيع والتشقق.

ما هي المادة الأنسب لصب القوالب؟

بالنسبة لقوالب الصب التي تتعامل مع المعادن المنصهرة مثل الألومنيوم أو الزنك، فإن فولاذ الأدوات للعمل الساخن هو المعيار. ويُعد H13 (1.2344) الدرجة الأكثر استخدامًا نظرًا لمزيجه الممتاز من القوة الحرارية، والمتانة، ومقاومة الإجهاد الحراري (التشقق الناتج عن الحرارة). وللتطبيقات الأكثر تطلبًا، قد تُستخدم درجات H13 المتميزة أو درجات عمل ساخنة متخصصة أخرى.

ما هي خصائص المادة المهمة لتشكيل الثني؟

تشمل خصائص المواد الرئيسية المستخدمة في عمليات الثني قوة خضوع عالية لمقاومة التشوه، ومقاومة جيدة للتآكل للحفاظ على شكل القالب بمرور الوقت، ومتانة كافية لمنع التكسر عند النصف القطر الحادة. كما تُعد مطيلية المادة وقابلتها للتشكل من الاعتبارات المهمة أيضًا لأنها تؤثر على كيفية تدفق مادة الشغل وتشكيلها دون أن تنكسر.

4. ما هو أفضل فولاذ يستخدم في قوالب التزوير؟

تتعرض قوالب التزوير لأحمال صدمية شديدة ودرجات حرارة عالية، مما يتطلب مواد ذات مقاومة ومتانة حرارية استثنائية. وتُعد فولاذ الأدوات للعمل الساخن الخيار الأساسي. وتُستخدم درجات مثل H11 وH13 بشكل شائع جدًا في قوالب التزوير التقليدية، حيث تم تصميمها لتحمل الإجهادات الحرارية والميكانيكية الشديدة للعملية دون أن تلين أو تنكسر.