Sarrera 

Korrikatzaile beroko sistemaren osagaietarako materiala hautatzea sistemaren bizi-iraupena, piezen kalitatea eta ekoizpen-egonkortasuna zuzenean zehazten dituen erabaki kritikoenetako bat da. Urteetako esperientzia duen lasterkari beroko teknikari gisa, materialaren aukeraketa desegokiek eragindako hutsegite ugari ikusi ditut: kordatzea eragiten duen atearen higaduratik, pieza optikoak kutsatzen dituen korrosio ugariraino. Gida tekniko honek altzairuzko hautapen egokienak zeharkatuko zaitu ateen txertaketetarako (sprue bushing) eta kolektoreetarako, plastikozko material, ekoizpen-bolumen eta funtzionamendu-baldintza desberdinak kontuan hartuta. 

1. zatia: atearen txertaketa (sprue buxa) materialaren hautaketa

Atearen txertaketa (sprue bushing edo tober-punta izenez ere ezagutzen dena) da, dudarik gabe, zirkulazio beroko sistema bateko osagairik zorrotzena. Zizaila-tasarik handienak, tenperatura-aldaketarik azkarrenak eta polimero urtuarekin kontaktu zuzena jasaten ditu atearen zuloan. Ate-eremua da bero-arazoen %80aren jatorria.

1.1 H13 / 1.2344 / SKD61 (Hot Work Tool Steel)

Erabilera orokorreko aplikazioen % 70ean, H13 klaseko altzairuak industriaren zaldia izaten jarraitzen dute. Kromo-molibdeno-vanadio aleazioko erreminta beroko altzairu hauek oreka bikaina eskaintzen dute:

• Gogortasun beroa: 600 °C-rainoko indarra mantentzen du
• Neke termikoaren erresistentzia: errepikatutako berotze/hozte zikloak jasaten ditu
• Gogortasuna: tentsio mekanikoan pitzadurak jasaten ditu
• Higadura-erresistentzia: Egokia da bete gabeko edo neurriz betetako materialetarako

Gogortasuna:48-52 HRC-ra berotuz tratatua

Aplikazioak:PP, ABS, PS, PE, PC eta ingeniaritza orokorreko plastikoetarako ate-txertaketak, beira-zuntzaren %30eraino.

Aukeratzeko aholkua:Beti zehaztuElectro-Slag Remelted (ESR)aplikazio kritikoetarako bertsioak. ESR fintzeak sulfuroen inklusioak murrizten ditu eta isotropia hobetzen du, erremintaren bizitza % 30-40 luzatuz. 

1.2 S136 / 1.2316 (altzairu herdoilgaitza)

Material korrosiboak edo ikusgarritasun handikoak prozesatzen direnean, altzairu herdoilgaitza derrigorrezkoa bihurtzen da. S136 eta 1.2316 altzairu herdoilgaitz martensitikoak dira:

• Korrosioarekiko erresistentzia:Ezinbestekoa PVC, POM, suaren atzeratzaile halogenatuetarako eta gehigarri azidoetarako
• Ispilu leungarritasuna:Ra 0,01μm-tik beherako gainazaleko zimurtasuna lortzen du pieza optikoetarako
• Egonkortasun termiko ona:Prozesatzeko tenperatura tipikoetan propietateak mantentzen ditu

Gogortasuna:48-52 HRC arte gogortua

Aplikazioak:PVCrako, POMrako ate-txertaketak egonkortzaileekin, gailu medikoekin, elikagaiekin kontaktuan dauden ontziak eta pieza optiko gardenak -1

Ohar teknikoa:Altzairu herdoilgaitzezko ateen txertaketak behar dirahutsean tratamendu termikoakorrosio intergranularra saihesteko eta korrosioarekiko erresistentzia mantentzeko.

1.3 DC53 / wolframio karburoa (higadura-erresistentzia handiko materialak)

Material oso urratzaileetarako —bereziki beira-zuntz handiko errefortzuetarako— erreminta-altzairu estandarrak asteetan higatzen dira. Hemen DC53 eta wolframio karburoa nabarmentzen dira:

DC53 (Errendimendu handiko hotzeko altzairua):

• Gogortasuna: 58-62 HRC
• Higadura erresistentzia bikaina SKD11 baino gogortasun hobea duena
• Beira-zuntzez indartutako materialak > %40 prozesatzeko ate-txertaketak egiteko aproposa 

Tungsteno-karburoa (adibidez, YG8/YG15):

• Gogortasuna: > 80 HRC (Rockwell C eskalatik kanpo)
• Muturreko higadura erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentzia
• Eroankortasun termiko handia

Kontuz:Hauskorra, mekanizatzeko zaila, garestia: erabili higadura-eremu kritikoetarako soilik

Aplikazioak:Beira handiko PPA, LCP, PET beirazko %50eko beira eta ekoizpen luzeko automozio-konektoreetarako toberen aholkuak -

Industriaren ikuspegia:Kanporagailu beroko lehen hornitzaile batzuek gaur egun karburozko puntak eskaintzen dituzte 5 urtez bermatuta, polimero urratzaileen higadura normalaren aurka.

1.4 Aleazio bereziak: 41CrAlMo7 eta DH2F

Tenperatura oso altuko prozesatzeko (>350 °C) edo erremintaren bizitza luzerako eskakizunetarako:

41CrAlMo7 (altzairu nitruratzailea):

• Gogortasuna> 46 HRC mantentzen du 720 °C-tan
• Oxidazio-tasa oso baxua
• Tenperatura handiko ingeniaritza plastikoetarako eta termoegonkorretarako aproposa 

DH2F (aurrez gogortutako lan beroko altzairua):

• Aurrez gogortuta 37-42 HRC-ra, beroaren ondorengo tratamendua ezabatuz
• Mekanizazio bikaina geometria konplexuetarako
• Automobilgintzako argiztapen-moldeetan ate-txertatzeko erabili ohi da

2. zatia: material ugari hautatzea

Kolektoreak kanal beroaren sistemaren bihotza da, urtutako plastikoa hainbat toberatan banatzen du. Ateen txertaketak ez bezala, manifoldek egoera termiko egonkorreko baldintza izaten dituzte, baina barne presio altuak jasan behar dituzte (180 MPa arte) eta fluxu-kanalaren osotasuna mantendu behar dute milioika ziklotan zehar. 

2.1 H13 / 1.2344 / SKD61 (Aukera Unibertsala)

Kanal beroko manifolden % 85entzat, H13 klaseko altzairua izaten jarraitzen du hobetsitako materiala. Oinarri nagusiak:

• Propietate orekatuak:Indarra, gogortasuna eta eroankortasun termikoaren konbinazio bikaina
• Mekanizagarritasuna:Ondo ulertutako zulaketa eta fresatzeko ezaugarriak
• Tratamendu termikoen egonkortasuna:Gutxieneko distortsioa gogortzean
• Soldagarritasuna:Konpon daiteke diseinu-aldaketak behar badira Gogortasuna: normalean 48-52 HRC

Fluxu-kanalaren amaiera:Ispilu leunketa (Ra 0,2-0,4μm) presio-jaitsiera eta zizaila gutxitzeko 

Onena:Ingeniaritza plastiko estandarrak, bete gabeko edo neurrizko betetako materialak, ekoizpena milioi bat ziklora arte ibiltzen da 

2.2 Altzairu herdoilgaitzezko bilgailuak (1.2316 / 420SS)

Altzairu herdoilgaitzezko bilgailuak ezinbestekoak dira aplikazio zehatzetarako:

Noiz zehaztu altzairu herdoilgaitzezko bilgailuak:

1. Material korrosiboak:PVC, POM, ECTFE, PVDF eta suaren aurkako kalifikazioak
2. Medikuntza eta elikagaien kontaktua:FDAren eskakizunek korrosioarekiko erresistenteak diren materialak eskatzen dituzte
3. Gela garbiko inguruneak:Urtutako korrontea kutsatzeko herdoil partikulak arriskua murrizten da
4. Leuntzeko baldintzak:Gainazaleko akabera hobea kalitate optikoko materialetarako 

Material aukerak:

• 1.2316 / 420SS:Altzairu herdoilgaitz martensitiko estandarra, 48-52 HRC
• 1.2085 / 420F:Geometria konplexuetarako mekanizazio libreko bertsioak
• 17-4:Prezipitazio-gogortze herdoilgaitza muturreko korrosioarekiko erresistentziarako 

Kontu teknikoa:Altzairu herdoilgaitzak H13-k baino %50 eroankortasun termiko txikiagoa du gutxi gorabehera, berogailuaren diseinu zaindua behar du tenperatura uniformetasuna mantentzeko.

2.3 Material indartuetarako higadura handiko bilgailuak

Oso indartutako materialak prozesatzen direnean (beira-zuntza > %40, betegarri mineralak edo karbono-zuntza), altzairu-altzairu estandarrak higadura-higadura jasan dezakete fluxu-noranzko aldaketetan:

DC53 multzoak:

• Gogortasun handiagoak (58-62 HRC) higadura urratzaileari eusten dio
• Ziklo termikoak jasateko gogortasuna mantentzen du
• Egokia %50 beiraz betetako PPA, PPS edo LCP -1 prozesatzeko manifolds

Material urratzaileen diseinuari buruzko gogoetak:

1. Erradio handiagoak:Erabili gutxienez R = 5mm fluxu-noranzko aldaketetan
2. Leundutako fluxu kanalak:Marruskadura eta zuntzaren degradazioa murriztea
3. Estaldura gogorrak:Demagun TiN edo DLC estaldura muturreko kasuetarako

2.4 Material espezializatuak: Berilio Kobrea eta Toolox

Berilio kobrea (CuCo2Be / C17510):

Multzo osoetarako ohikoa ez den arren, berilio kobrezko txertaketak batzuetan erabiltzen dira:

• Bero-transferentzia azkarra behar duten eremuak
• Balbula-pin-bukuak
• Tenperatura sentikorrak diren materialetarako toberak

Abantailak:Eroankortasun termikoa altzairua baino 3-5 aldiz handiagoa

Desabantailak:Kostu handia, toxikotasun kezkak mekanizazioan zehar -10

Toolox 33 / 44:

Aurrez gogortutako altzairuak ospea lortzen ari dira:

• Bero-tratamenduaren osteko distortsioa kezkatzen duten manifold handiak
• Prozesatzeko urrats minimoak behar dituzten txanda azkarreko proiektuak
• Higadura neurrizko eskakizunak dituzten aplikazioak

3. zatia: Osagaien berariazko gomendioen laburpena

Prozesatzen ari den plastikozko materialaren arabera, hona hemen gomendatutako material konbinazioak: 

4. zatia: Hautaketa kritikoaren printzipioak

Korrikatzaile beroko zerbitzuan 15 urte igaro ondoren, material aukeraketa bost printzipio aldaezinetara destilatu dut: 

1. printzipioa: Materiala plastikoarekin lotu

• Plastiko estandarrak → H13/SKD61
• Plastiko korrosiboak → Altzairu herdoilgaitza (S136/1.2316)
• Oso plastiko urratzaileak → DC53/Tungsteno Karburoa
• Tenperatura ultra-altuko plastikoak → 41CrAlMo7

2. printzipioa: Ekoizpen Bolumena kontuan hartu

• Bolumen baxua (<100.000 ziklo) → Aurrez gogortutako kalifikazioak DH2F edo P20 aldaerak bezalakoak
• Bolumen ertaina → H13 estandarra ESR fintasunarekin
• Bolumen handia (>1 milioi ziklo) → Premium kalifikazioak edo estalitako aldaerak

3. printzipioa: tratamendu termikoa ez da negoziagarria

• Korrika beroaren osagai guztiek tratamendu termiko egokia jaso behar dute:
• H13: Tenplaketa bikoitza 550-600°C-tan
• Altzairu herdoilgaitza: hutsean tratamendu termikoa sentsibilizazioa saihesteko
• Egiaztatu gogortasun-ziurtagiria osagai guztietan

4. printzipioa: gainazaleko akaberak du garrantzia

• Fluxu-kanalak: Ra ≤ 0,4 μm gutxienez, 0,2 μm material kritikoetarako
• Ate-eremuak: fluxuaren norabidean leunduak higadura minimizatzeko
• Hildako punturik ez: ezabatu degradazioa eragiten duten fluxu murrizketak

5. printzipioa: fidatu baina egiaztatu

Eskatu beti materialaren ziurtagiriak eta gogortasun-probaren txostenak zure hornitzaileari. Aplikazio kritikoetan, egin zure lekuko egiaztapenak.

Ondorioa 

Korrikatzaile beroko ateen txertatzeko eta bilgailuetarako material egokiak hautatzea ez da soilik taula bat jarraitzea, polimeroen kimikaren, dinamika termikoaren eta higadura mekanikoaren arteko elkarrekintza ulertzea baizik. Aukera optimoak hasierako kostua jabetzaren kostu osoaren eta guztizko kostua orekatzen ditu, geldialdi-denbora, mantentze-lanak eta piezen kalitatea kontuan hartuta.

K-SHOW-en, hamarkadetako materialen zientziaren esperientzia eta korrikalari beroko esperientzia praktikoa konbinatzen ditugu, zikloz ziklo fidagarritasunez funtzionatzen duten sistemak emateko. Salgaien ontziak edo tenperatura altuko ingeniaritza osagaiak moldatzen ari zaren ala ez, gure taldeak zure aplikazio espezifikorako material soluzio ezin hobean gidatzen zaitu.

Kontsulta teknikoak lortzeko edo zure hurrengo proiektua eztabaidatzeko, jarri harremanetan gure ingeniaritza taldearekin gaur.