Quale acciaio per utensili e rivestimento sono i migliori per lo stampaggio dell'acciaio laminato?

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Che tipo di acciaio per utensili viene utilizzato per lo stampaggio di M19 (acciaio elettrico al silicio) per le laminazioni dei motori? Quali sono i pro e i contro dei diversi acciai e rivestimenti per utensili?

L'acciaio elettrico al silicio, o acciaio da laminazione, è un acciaio a basso tenore di carbonio (solitamente inferiore a AISI 1006) con aggiunta di silicio. Poiché il ferro nell'acciaio ha un'elevata conduttività elettrica, le perdite per correnti parassite create nell'impilamento sono proporzionalmente elevate. L'aggiunta di silicio all'acciaio riduce le perdite per correnti parassite e la conduttività elettrica, migliorando la capacità dei campi magnetici di penetrarlo e riducendo le perdite per isteresi dell'acciaio.

In generale, l'isteresi indica un ritardo tra input e output in un sistema in seguito a un cambio di direzione. Con i materiali magnetici, se viene applicato un segnale di magnetizzazione variabile, il magnetismo risultante che si crea segue il segnale applicato, ma con un ritardo.

L'acciaio da laminazione viene utilizzato in molte applicazioni in cui i campi elettromagnetici sono importanti, come trasformatori e motori elettrici. Mentre l'aggiunta di silicio migliora le proprietà magnetiche dell'acciaio e la resistenza alla corrosione, lo scopo principale è quello di migliorare le perdite per isteresi dell'acciaio, ancora una volta, il ritardo tra il momento in cui un campo magnetico viene generato o applicato per la prima volta all'acciaio e quando il campo si sviluppa completamente.

La presenza di silicio in questo acciaio è solitamente compresa tra il 3% e il 5%, il che rende l'acciaio fragile e più difficile da stampare. Poiché lo spessore della laminazione è solitamente piccolo, circa 0,020 pollici, gli ordini di produzione sono solitamente in numero elevato. Ad esempio, lo statore di un motore da 1/2 HP contiene circa 250-300 lamierini.

La presenza di silicio nell'acciaio ha un effetto negativo sull'usura dell'utensile utilizzato per stamparlo, quindi prestare particolare attenzione quando si progetta una matrice per stampare l'acciaio da laminazione:

Per stampare l'acciaio da laminazione viene utilizzata una varietà di acciai per utensili e carburi, a seconda del volume di produzione: acciaio ad alto tenore di carbonio, acciaio ad alto contenuto di cromo (D-2), acciaio rapido (M-4) e carburo (CD- 260).

Per ordini di piccole quantità, circa 200.000 parti, costruisci lo stampo in acciaio D-2 trattato termicamente fino a RC da 60 a 62, che offre una durata dello stampo da 2 milioni a 3 milioni di parti. Per quantità di ordine superiori di circa 500.000 parti e una durata della matrice compresa tra 4 e 5 milioni di parti, utilizzare acciaio rapido (M-4) trattato termicamente con RC da 62 a 64. In entrambi i casi, rivestire il punzone e la matrice con nitruro di titanio prolungherà la vita del materiale.

Per ordini di circa 1 milione di parti e una durata della matrice di 10 milioni di parti, costruire la matrice in carburo (CD-260), che ha una durezza compresa tra RC 70 e 72. È possibile applicare carburo di vanadio al punzone e alla matrice in carburo per migliorare l'usura resistenza e prolungare la vita.