Welcher Werkzeugstahl und welche Beschichtung eignen sich am besten zum Stanzen von Laminierstahl?

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Welche Art von Werkzeugstahl wird zum Stanzen von M19 (Silizium-Elektrostahl) für Motorbleche verwendet? Welche Vor- und Nachteile haben die verschiedenen Werkzeugstähle und Beschichtungen?

Silizium-Elektrostahl oder Laminierstahl ist ein kohlenstoffarmer Stahl (normalerweise unter AISI 1006), dem Silizium zugesetzt ist. Da das Eisen im Stahl eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt, sind die Wirbelstromverluste beim Stapeln entsprechend hoch. Die Zugabe von Silizium zum Stahl verringert die Wirbelstromverluste und die elektrische Leitfähigkeit, verbessert die Durchdringungsfähigkeit magnetischer Felder und verringert die Hystereseverluste des Stahls.

Als allgemeiner Begriff bezeichnet Hysterese eine Verzögerung zwischen Eingang und Ausgang in einem System bei einer Richtungsänderung. Wenn bei magnetischen Materialien ein variierendes Magnetisierungssignal angelegt wird, folgt der erzeugte resultierende Magnetismus dem angelegten Signal, jedoch mit einer Verzögerung.

Laminierter Stahl wird in vielen Anwendungen verwendet, in denen elektromagnetische Felder wichtig sind, beispielsweise in Transformatoren und Elektromotoren. Während die Zugabe von Silizium die magnetischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit des Stahls verbessert, besteht der Hauptzweck darin, die Hystereseverluste des Stahls zu verbessern – wiederum die Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem ein Magnetfeld zum ersten Mal erzeugt oder an den Stahl angelegt wird, und dem Zeitpunkt, an dem sich das Feld vollständig entwickelt.

Der Siliziumgehalt in diesem Stahl beträgt normalerweise etwa 3 bis 5 %, was den Stahl spröde und schwerer zu prägen macht. Da die Laminierungsdicke in der Regel gering ist (ca. 0,020 Zoll), sind die Produktionsaufträge in der Regel in großer Zahl. Beispielsweise enthält der Stator eines 1/2-PS-Motors etwa 250 bis 300 Blechlamellen.

Das Vorhandensein von Silizium im Stahl wirkt sich negativ auf den Verschleiß des zum Stanzen verwendeten Werkzeugs aus. Seien Sie daher bei der Konstruktion einer Matrize zum Stanzen von Laminierstahl besonders vorsichtig:

Abhängig vom Produktionsvolumen werden zum Stanzen von Laminierstahl verschiedene Werkzeugstähle und Karbide verwendet: Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, Stahl mit hohem Chromgehalt (D-2), Schnellarbeitsstahl (M-4) und Hartmetall (CD-). 260).

Für Bestellungen mit geringen Stückzahlen von etwa 200.000 Teilen bauen Sie die Matrize aus D-2-Stahl, wärmebehandelt auf RC 60 bis 62, was eine Matrizenlebensdauer von 2 bis 3 Millionen Teilen bietet. Für größere Bestellmengen von ca. 500.000 Teilen und einer Matrizenlebensdauer von 4 bis 5 Millionen Teilen verwenden Sie Schnellarbeitsstahl (M-4), der auf RC 62 bis 64 wärmebehandelt ist. In beiden Fällen werden Stempel und Matrize beschichtet mit Titannitrid verlängert die Lebensdauer der Matrize.

Bei Bestellungen von rund 1 Million Teilen und einer Matrizenlebensdauer von 10 Millionen Teilen bauen Sie die Matrize aus Hartmetall (CD-260) mit einer Härte von etwa RC 70 bis 72. Sie können Vanadiumkarbid auf den Hartmetallstempel und die Matrize auftragen, um den Verschleiß zu erhöhen Widerstand und verlängern die Lebensdauer.