Eigenschaften von Stahlmaterialien und Werkzeugen, die für Stanzen verwendet werden

Werkzeugstahl muss viel zäher sein als eine normale Legierung. Die Materialien sind hart, abrieb- und stoßfest und so konzipiert, dass sie dem Verschleiß trotzen. Alles in allem sind also Matrizen und Stempel offensichtlich wesentlich härter als diese Werkstücklegierungen. Das liegt daran, dass sie in der Lage sein müssen, dieses weichere Metall auf sinnvolle Weise zu verformen. Immer noch von Fragen der Materialbelastbarkeit beschäftigt, wie zäh ist dieses Stahlmaterial? In Wahrheit ist es unbezwingbar starr.

Unbezwingbare Eigenschaften von Werkzeugstahl  

Es ist nicht schwer, Stahl in ein supersteifes Material zu verwandeln. Spezielle Wärmebehandlungsöfen übernehmen diese Aufgabe ständig. Kohlenstoff, vielleicht bis zu einem Prozent dieses Legierungselements, verbindet sich mit der formbaren Eisensubstanz. Exotische Zusätze wie Vanadium und Chrom stärken den Werkzeugstahl zusätzlich. An der Spitze dieser Legierungsfamilie trotzen Stempel und Bohrer aus Hartmetall mechanischen Belastungen absolut. Werkzeugen aus dieser Legierung, die Stößen, Abrieb oder anderen denkbaren materialschädigenden Kräften ausgesetzt sind, splittern nicht und erleiden keine stumpfen Enden.

Demonstriert Drei-Achsen-Widerstand  

Wenn ein energischer Schlagvorgang in Zeitlupe betrachtet werden könnte, würden wir sehen, wie verzweifelt dieses Geschäftsende wird, wenn der Hammer fällt. Der hochfeste Stahl überträgt diese kinetische Energie nach vorne. Das stumpfe hintere Ende des Stempels wird durch die abrasive Wirkung gequält. Währenddessen schlägt die sich verjüngende Vorderseite nach unten, bis sie die Oberfläche eines Werkstücks eindrückt. Diese Aktion wird immer wieder wiederholt, aber das Werkzeug wird nicht stumpf oder verformt sich. Es ist die angeborene Scherfestigkeit des Stahlmaterials, die verhindert, dass der Stempel bricht. Wie die Legierung der Kraft dieser Stöße standhält, ist eine Eigenschaft, die wir mit Verschleißfestigkeit in Verbindung bringen. Grundsätzlich ist dieser Werkzeugstahl mit Schlagzähigkeit ausgestattet. Ebenso dreht sich ein Bohrer beim Schneiden nach innen, aber die konkurrierenden Spannungskräfte verformen den Schneidbohrer in keiner Weise.

Wenn der Werkzeugstahl völlig steif wäre, wird sich diese gesamte kinetische Kraft sicherlich noch schneller durch das Werkzeug bewegen. In Wirklichkeit funktionieren metallurgische Disziplinen nicht so. Nein, eine zu starre Werkzeugschneide wird spröde. Die Lebensdauer eines Bohrers, einer Matrize oder eines Stempels würde stark beeinträchtigt, wenn die Stahlbasis in diesem übermäßig starren Zustand belassen würde. Um diese unerwünschte Materialeigenschaft zu vermeiden, wird das Ausgangsmetall mit Kohlenstoff und den zuvor erwähnten exotischen Metallen legiert. Darüber hinaus werden die Werkzeuge auf unterschiedliche Weise abgeschreckt und angelassen. Wasser oder Öl, Luft oder Hitze, der Wärmebehandlungszyklus verstärkt die bereits verstärkte Werkzeugschneide.