مواد قطعات قالب باید با چه استانداردهای بین المللی مطابقت داشته باشد؟

1، سیستم استاندارد قالب سازمان بین المللی استاندارد (ISO)
ISO تأثیرگذارترین سازمان استانداردسازی در جهان است و استانداردهای قالب آن توسط TC 29/SC Subcommittee 8 (Stamping and Forming Mold Committee) تهیه شده است که الزامات فنی قطعات استاندارد سه نوع اصلی قالب را پوشش می دهد: قالب های مهر زنی، قالب های پلاستیکی و قالب های ریخته گری قالب. از سال 2024، ایزو 48 استاندارد قالب موثر را منتشر کرده است که شامل موارد زیر است:

اصطلاحات و مشخصات ابعادی: ISO 17672 "اصطلاحات قالب" تعاریف اصطلاحات را در صنعت جهانی قالب یکسان می کند تا از خطاهای ارتباطی ناشی از تفاوت های زبانی جلوگیری شود. به عنوان مثال، روشن کردن اصطلاحات اجزای کلیدی مانند "ستون راهنما"، "آستین راهنما"، و "بالای شیبدار" پایه ای برای همکاری فرامرزی فراهم می کند.
الزامات عملکرد مواد: ISO 4957 "شرایط تحویل فنی برای فولاد ابزار" ترکیب شیمیایی، فرآیند عملیات حرارتی و شاخص‌های عملکرد مکانیکی فولاد قالب را مشخص می‌کند. برای مثال، برای اطمینان از تعادل بین مقاومت در برابر سایش و چقرمگی، لازم است که سختی فولاد قالب پلاستیکی به HRC 28{3}}32 برسد. استحکام خستگی حرارتی فولاد قالب دایکاست برای انطباق با شرایط دمای بالا و فشار بالا نیاز به 5000 چرخه بدون ترک دارد.
استانداردهای ایمنی و زیست محیطی: ISO 13849 "قوانین عمومی برای طراحی سیستم های کنترل ایمنی مکانیکی" نیاز به طراحی قالب برای ادغام دستگاه های قفل ایمنی برای جلوگیری از تماس تصادفی اپراتورها با مناطق خطرناک دارد. به عنوان مثال، قالب‌های پوشش خودرو باید مجهز به دستگاه‌های حسگر فوتوالکتریک باشند که در صورت تشخیص نزدیکی انسان، به‌طور خودکار خاموش می‌شوند.
کیس صنعتی: قالب پوسته آیفون اپل از فولاد قالب کار داغ دارای گواهی ISO 1.2344 (H13) است که دارای سختی HRC 52 پس از عملیات خاموش کردن خلاء است و می تواند فشار تزریق دمای بالای 200 درجه را تحمل کند. عمر مفید یک مجموعه قالب بیش از 500000 بار است که به طور قابل توجهی هزینه جایگزینی قالب را کاهش می دهد.

2، سیستم استاندارد قالب کمیته اروپایی استانداردسازی (CEN)
استانداردهای EN توسعه یافته توسط CEN بر کیفیت محصولات قالب‌گیری شده و ایمنی دستگاه تمرکز دارد. در بین 12 استاندارد مربوط به قالب، دو دسته زیر الزامات مواد سختگیرانه ای دارند:

استاندارد قالب‌های آهنگری و قالب‌های ریخته‌گری قالب: EN 12543 "الزامات ایمنی برای قالب‌های ریخته‌گری با قالب" تصریح می‌کند که مواد قالب باید یک آزمایش ضربه دمای پایین -40 درجه- را پشت سر بگذارند تا از چقرمگی حتی در محیط‌های سرد اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال، قالب قالب ریخته گری بدنه سیلندر موتور BMW از فولاد دارای گواهی استاندارد EN 1.2367 (H11) استفاده می کند که هنوز می تواند نیروی ریخته گری 1500 تن را در محیط 30- درجه تحمل کند.
استانداردهای تحمل ابعادی برای قطعات شکل‌دهی شده: EN 10243 "تلرانس‌های ابعادی برای قطعات مهر زنی فلزی" سطوح تحمل را به F (سطح دقیق)، M (سطح متوسط) و P (سطح درشت) تقسیم می‌کند، که لازم است ضریب انبساط خطی فولاد قالب کمتر از 12 × 10 درجه ضربه باشد تا از شکل‌گیری ابعاد ضربه بر روی دقت به عنوان مثال، قالب سیستم تزریق سوخت بوش دارای گواهی استاندارد EN 1.2083 (فولاد ضد زنگ 420)، با ضریب انبساط خطی تنها 10.5 × 10-6 / درجه است، که تضمین می کند که تحمل قطر نازل در ± 0.005 میلی متر کنترل می شود.
مورد صنعت: قالب پوسته دستگاه سی تی سی‌تی پزشکی زیمنس دارای گواهی استاندارد EN 1.2738 (P{1}}Ni) فولاد از پیش سخت شده با سختی کارخانه HRC 30-34 است که می‌تواند مستقیماً بدون عملیات حرارتی پردازش شود و از مشکل فاصله زیاد مونتاژ بین پوسته و اجزای داخلی جلوگیری شود.

3، سیستم استاندارد قالب انجمن آمریکایی تست و مواد (ASTM)
استاندارد ASTM به دلیل روش های تست عملکرد مواد شناخته شده است. در استانداردهای مربوط به قالب، دو دسته زیر دارای اهمیت راهنمایی صنعت برای الزامات مواد هستند:

مشخصات عمومی برای فولاد ابزار: ASTM A681 "مشخصات عمومی برای فولاد ابزار" فولاد قالب را به سه دسته تقسیم می کند: فولاد کار سرد، فولاد کار گرم و فولاد قالب پلاستیک و شاخص های اصلی مانند سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را برای هر نوع فولاد مشخص می کند. برای مثال، چقرمگی ضربه فولاد قالب کار سرد باید بیشتر یا مساوی 20 ژول بر سانتی متر مربع باشد تا با شرایط تنش بالا مانند ضربه زدن و کشش سازگار شود.
استاندارد فرآیند عملیات حرارتی برای فولاد قالب: ASTM A370 "روش تست برای خواص مکانیکی محصولات فولادی" پارامترهای فرآیند مانند دمای خاموش کردن و زمان تلطیف برای فولاد قالب را با جزئیات مشخص می کند. برای مثال، لازم است دمای کوئنچ فولاد H13 بین 1020-1050 درجه کنترل شود و دمای تلطیف در دو مرحله (550 درجه +480) درجه انجام شود تا بهترین خواص مکانیکی جامع به دست آید.
مورد صنعت: قالب بدنه قالب‌سازی یکپارچه-تسلا دارای گواهینامه ASTM 8407 (فولاد اصلاح‌شده H13) است که پس از عملیات حرارتی ویژه دارای سختی HRC 54 است. مقاومت در برابر خستگی حرارتی آن 30٪ بیشتر از فولاد H13 سنتی است و می تواند ضربه مداوم 6 بار در دقیقه را بر روی یک ماشین ریخته گری 6000 تنی تحمل کند.

4، کاربرد عملی استانداردهای بین المللی در زمینه لوازم الکترونیکی مصرفی
الزامات مواد برای قالب‌های پوسته لوازم الکترونیکی مصرفی، دقت و عملکرد را ترکیب می‌کند و موارد کاربرد استاندارد بین‌المللی عبارتند از:

قالب قاب تلفن همراه: قالب قاب سری Samsung Galaxy S از استاندارد ISO 1.2316 (فولاد مقاوم در برابر اسید بالا 420) ساخته شده است و پس از عملیات پوشش PVD، سختی سطح به HV2000 می رسد که می تواند در برابر خوردگی عرق مقاومت کند. در عین حال، تست ضربه دمای پایین تایید شده استاندارد EN را گذرانده است تا اطمینان حاصل شود که می تواند چقرمگی را در یک محیط 20- درجه حفظ کند.
قالب پوسته لپ تاپ: قالب پوسته Lenovo ThinkPad از گواهی ASTM 718AH (P{1}}فولاد پیش سخت شده Ni) با سختی کارخانه ای HRC 33-37 استفاده می کند که می تواند مستقیماً بدون عملیات حرارتی پردازش شود تا از مشکل فاصله بیش از حد بین پوسته و تغییر شکل مونتاژ صفحه کلید جلوگیری شود.
قالب پوسته دستگاه پوشیدنی: قالب پوسته اپل واچ از استاندارد ISO S136 (فولاد ضد زنگ 420) ساخته شده است که برای رسیدن به سختی HRC 50 تحت عملیات خاموش کردن خلاء قرار گرفته است. در عین حال، آزمایش اسپری نمک تایید شده توسط استانداردهای CEN (96 ساعت بدون زنگ زدگی) را گذرانده است.