Leichte Zerspanbarkeit bei XPM36.

Leichte Zerspanbarkeit bei XPM36.

XPM ist eine Weiterentwicklung der Basisgüte 1.2738, jedoch mit modifizierter chemischer Zusammensetzung und angepasster Wärmebehandlung im Stahlwerk. In Europa ist diese Güte auch unter der Bezeichnung 1.2738mod bekannt geworden. Das Ergebnis ist ein Stahl, der für größte Abmessungen bis ca. 1500mm Dicke geeignet ist, und trotz großer Abmessungen eine besonders hohe Homogenität und Qualität besitzt.

Standardstähle für den Formenbau

Vorvergütete Werkzeugstähle bieten dem Formenbau klare Vorteile gegenüber geglühten Werkzeugstählen, die noch ein nachträgliches Härten und Anlassen auf Einsatzhärte erfordern. Zwar können mit nachträglichem Vergüten Härtewerte bis zu 52 HRC erreicht werden, womit eine höhere Verschleißbeständigkeit und besserer Polierbarkeit der Formoberfläche einher geht, die entsprechenden Stahlgüten wie 1.2343 oder 1.2083 sind jedoch hochlegiert und entsprechend teuer. Nachteil des nachträglichen Härtens ist darüber hinaus die längere Durchlaufzeit bei der Produktion der Form, zusätzliche Kosten für das Härten, das Risiko für Härterisse und Verzug der Form. Weiterhin besitzen hochlegierte Stähle eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Demgegenüber sind vorvergütete Formenstähle in der Regel nur mit max. 33 HRC in den Werkzeugstahl Service Centern verfügbar, welches für ein besonderes Oberflächenfinish oder eine höhere Verschleißbeständigkeit vielfach unzureichend ist.

Zu den Standardstählen des Kunststoffformenbaus zählen die Güten mit den Werkstoffnummern 1.2311, 1.2312 und 1.2738. Die Härte dieser Stähle liegt zwischen 29 und 33 HRC, abhängig von der Stückhärte und Homogenität des Masterblockes aus dem die Zuschnitte herausgesägt wurden. 1.2738 und 1.2311 sind Stähle für die Matrizenseite der Form, während der schwefellegierte, leichter zerspanbare Stahl 1.2312 nur für die Kernseiten geeignet ist. Die höchste Gleichmäßigkeit, auch bei größeren Querschnitten bis 1000mm, bietet der nickellegierte Stahl 1.2738, während die Grundgüte 1.2311 nur für kleinere Abmessungen zum Einsatz kommt. Der Stahl 1.2738 hat sich seit etwa zwei Jahrzehnten als meistgebrauchte Standard Güte für den hochwertigen Kunststoffformenbau etabliert.

Eigenschaften von XPM

Als Folge des modifizierten Legierungskonzeptes und der Wärmebehandlungstechnologie ist das Gefüge des Stahles XPM besonders seigerungsarm und homogen. Die Gefügestruktur ist weitestgehend gleichmäßig über den Querschnitt vorhanden, selbst bei extremen Abmessungen. Mit der Absenkung des Kohlenstoffgehaltes und Mikrolegierungstechnologie geht eine Steigerung der Zähigkeit einher, die gleichzeitig die Einstellung höhere Festigkeiten erlaubt. Verbesserte Zähigkeiten bedeuten eine geringere Rissgefahr für das Werkzeug unter kritischen Betriebsbedingungen im Werkzeug. Die hohe Reinheit und Homogenität des Stahles führt zu einer gleichmäßigen und verbesserten Zerspanbarkeit. Die Bearbeitbarkeit ist bis zu einer Härte von 42 HRC möglich, erfordert aber die Anpassung der Bearbeitungsparameter, insbesondere im oberen Härtebereich von XPM. Homogenität und hohe Härte führen in der Konsequenz zu sehr guter Narbfähigkeit und Polierbarkeit. Bei XPM40 wird Hochglanzpolierbarkeit erreicht.

Extreme Qualitätssicherheit bietet XPM40 in der Sondergüte XPM ESU. Bei XPM ESU wird der konventionell erschmolzene Rohblock vor dem Schmieden noch zusätzlich umgeschmolzen (ESU = Elektro-Schlacke-Umschmelzen), um ein hochreines Gefüge zu erhalten. XPM ESU eignet sich insbesondere für qualitativ höchstwertige Bauteile und Oberflächenanforderungen und für sehr aufwändige Narbungen. XPM ESU ist spiegelglanzpolierbar und verchrombar.

Wegen der niedrigen Eigenspannungen des XPM ist in der Regel ein Zwischenentspannen nicht mehr erforderlich. Bedingt durch das deutlich abgesenkte C-äquivalent ist die Schweißbarkeit von XPM gegenüber 1.2738 merklich verbessert. Es gibt nur geringere Aufhärtungseffekte und damit eine reduzierte Gefahr für Unternahtrisse. Bei kleineren Reparaturen kann kalt geschweißt werden. Die Wärmeleitfähigkeit von XPM ist bis zu 20 Prozent höher gegenüber 1.2738. Diese Eigenschaft kann dazu genutzt werden, Spritzgießzyklen zu beschleunigen.

Kontakt:  Schmiedewerke Gröditz GmbH, www.werkzeugstahl-burg.de
Degler GmbH, www.degler.com
AMB Halle 1 Stand B16