Die verschiedenen Stahlsorten und warum sie wichtig sind

Die verschiedenen Stahlsorten und warum sie wichtig sind

Einleitung

Wenn Sie auf dem Markt nach einem gefertigten Teil aus Stahl suchen, müssen Sie einige Dinge verstehen. Zunächst einmal gibt es verschiedene Arten von Stählen, die sich sehr voneinander unterscheiden. In diesem Leitfaden erklären wir die verschiedenen Stahlsorten, warum sie wichtig sind, und geben Ihnen professionelle Ratschläge, wenn es um die Konstruktion eines Stahlteils geht.

Was ist Stahl?

Vom Standpunkt der Materialauswahl aus ist Stahl eine Option, die Sie verwenden können, wenn Sie ein starkes Teil benötigen und nicht zu viel dafür bezahlen möchten. Es ist im Allgemeinen teurer als Aluminium, aber nicht annähernd so teuer wie Titan und vergleichbare superfeste Metalle.

Es ist auch dichter, was bedeutet, dass die Endmontage schwerer sein wird.

Die Stahlarten

Stahl ist im Kern die Kombination aus Kohlenstoff und Eisen. Die Menge an hinzugefügtem Kohlenstoff lässt den resultierenden Stahl in einen von drei Typen fallen:niedrig, mittel oder hoch.

Wenn das Metall weniger als 0,30 % hat, ist es niedrig. Zwischen 0,30 % und 0,50 % ist mittel und alles über 0,60 % gilt als kohlenstoffreich.

In der Maschinenwerkstatt stehen in der Regel nur zwei Stähle zur Auswahl:Kohlenstoffstahl oder Edelstahl. Wenn es, wie wir gerade erklärt haben, in die Bereiche mit niedrigem, mittlerem oder hohem Kohlenstoffgehalt fällt, wird es als Kohlenstoffstahl betrachtet.

Edelstahl

Edelstahl ist der stärkere, vielseitigere ältere Bruder von Kohlenstoffstahl. Es enthält auch Kohlenstoff, aber auch viel Chrom. Der Chromgehalt kann etwa 11 % betragen und dient hauptsächlich dazu, das Rohmaterial korrosionsbeständiger zu machen.

Außerdem wird dem Edelstahl eine kleine Menge Nickel zugesetzt. Dies erhöht die Zugfestigkeit und Kraft des Metalls und macht es viel stärker als herkömmlicher Kohlenstoffstahl.

Durch die Zugabe dieser Elemente kann Edelstahl auch gut mit Wärme umgehen, sodass er in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen gut funktioniert.

In einem früheren Beitrag haben wir die verschiedenen Aluminiumqualitäten und ihre Funktionsweise besprochen – das gleiche Konzept gilt für rostfreie Stähle. Der Unterschied besteht darin, dass Stahl nur eine dreistellige Kennung wie „304“ verwendet.

Dies liegt daran, dass ein rostfreier Stahl Teil von fünf verschiedenen Stahlfamilien sein kann:Duplex, austenitisch, ausscheidungshärtend, ferritisch und martensitisch. Anhand des dreistelligen Codes können Sie nachvollziehen, mit welcher Art von Edelstahl Sie arbeiten.

Werkzeugstahl

Ein alternativer Stahltyp wird in Anwendungen wie Spritzgießen, Stanzen, Druckgießen und Schneiden verwendet. Er heißt Werkzeugstahl und wird durch die Härte des Metalls definiert.

Diese Stähle sind immer noch stark, korrosionsbeständig und verschleißfest, aber sie verhindern zyklisches Versagen sehr gut. Wenn Sie Werkzeugstahl im Spritzguss verwenden, können Sie leicht über 500.000 Einheiten mit dem Stahlwerkzeug herstellen, bis es ermüdet und ersetzt werden muss.

Die Verwendung eines Standard-Edelstahls für denselben Vorgang führt nicht zu derselben Langlebigkeit.

Konstruktionsüberlegungen für Stahl

Stahl lässt sich nicht wie andere Metalle bearbeiten, und verschiedene Stahlsorten erfordern auch unterschiedliche Überlegungen. Im Vergleich zu Aluminium (eine andere gängige Metallwahl in einer Fabrik) ist Stahl schwieriger zu bearbeiten. Maschinen müssen mit höheren Geschwindigkeiten laufen und sich langsamer über das Teil bewegen.

Da wir uns um die eigentliche Bearbeitung kümmern, müssen Sie nur überlegen, welchen Stahl Sie verwenden möchten, und einige Auswahlmöglichkeiten für Ihr Design.

Wenn Sie vorhaben, den Stahl zu schweißen, müssen Sie sicherstellen, dass alle anderen Teile, die Sie entwerfen (die zusammengeschweißt werden), ebenfalls aus Stahl sind. Wir können zwei Materialien nur schweißen, wenn sie beide gleich sind.

Im Allgemeinen wird Edelstahl bevorzugt, wenn Sie Nachbearbeitungsschritte vermeiden und die Festigkeit des Teils maximieren möchten.

Einige unserer Kunden werden ein Teil aus Kohlenstoffstahl entwerfen und es dann einer Pulverbeschichtungsphase unterziehen. Die Pulverbeschichtung macht das Teil korrosionsbeständig wie Edelstahl, aber Kohlenstoffstahl ist billiger und einfacher zu verarbeiten.

Jede Stahloption kann auf einen schönen Glanz poliert werden und weitere Endbearbeitungsschritte durchlaufen, um die Oberfläche und Ästhetik des Teils zu verändern. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Edelstahlteile teurer sind, da ihre Bearbeitung länger dauert und das Rohmaterial mehr kostet.

Wenn Sie ein Stahlteil herstellen, sollten Sie verstehen, dass Innenecken und Schnittmerkmale oft nicht genau 90 Grad und rechtwinklig sein können. Wenn Sie eine bearbeitete Tasche haben, gibt es natürlich abgerundete Kanten und keine scharfen Ecken. Das liegt daran, dass eine CNC-Fräsmaschine einen abgerundeten Fräser verwendet, sodass die Ecken immer abgerundet sind.

Schlussfolgerung

Jetzt wissen Sie alles über die verschiedenen Arten von Stählen und wie sie funktionieren. Wenn Sie Stahl für ein bevorstehendes Projekt verwenden möchten, wenden Sie sich an unser Team bei Rapid Axis. Wir können Ihnen bei der Auswahl der richtigen Option helfen und alle Ihre Fertigungsanforderungen erfüllen. Fordern Sie noch heute ein kostenloses Angebot an, um Ihr Teil noch früher zu erhalten.