ELMAX SuperClean. Acier inoxydable pour le moulage des matières plastiques D ONNES TECHNIQUES

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1 D ONNES TECHNIQUES ELMAX SuperClean Acier inoxydable pour le moulage des matières plastiques Partout où l on fabrique des outils Partout où l on se sert d outils

2 Cette information est basée sur l état actuel de nos connaissances et est destinée à donner une vue générale de nos produits ainsi que de leurs utilisations. Elle ne peut en aucun cas être considérée comme une garantie de propriétés spécifiques au produit décrit, ni une garantie qu il soit approprié à une application particulière. 2

3 Généralités La nuance ELMAX est un acier au chrome, molybdène et vanadium présentant les caractéristiques suivantes : Haute résistance à l usure Haute résistance à la compression Haute résistance à la corrosion Très bonne stabilité dimensionnelle. Une haute résistance à l usure est normalement liée à une faible résistance à la corrosion et vice versa. Dans la nuance ELMAX, de par sa production par la métallurgie des poudres, il a été possible d obtenir cette combinaison unique. ELMAX offre la possibilité de réaliser des moules de grande longévité et à faible coût de maintenance permettant un moulage des plus économiques. Composition chimique C Si Mn Cr Mo V type % 1,7 0,8 0,3 18,0 1,0 3,0 Etat de livraison Recuit doux à environ 250 Brinell Code de couleur Bleu/noir Propriétés CARACTERISTIQUES PHYSIQUES Trempé et revenu à 58 HRC. Température 20 C 200 C 400 C 68 F 392 F 752 F Densité kg/m lbs/in. 0,282 0,280 0,277 Module d élasticité N/mm psi 34,8 x ,4 x ,9 x 10 6 Coefficient de dilatation thermique par C à partir 20 C 10,7 x ,6 x 10-6 par F à partir 68 F 6,0 x ,5 x 10-6 Conductibilité thermique* W/m C Btu in/ft 2 h F Chaleur spécifique J/kg C 460 Btu/lb F 0,110 *) La conductivité thermique est difficile à mesurer. La dispersion peut être de ±15%. Applications L introduction de nouveaux types de plastiques, pour pièces techniques, à haute teneur en additifs, engendre des exigences plus sévères quant à la qualité de l outillage, principalement concernant la résistance à l usure et à la corrosion. ELMAX a été spécialement développé pour répondre aux besoins des hautes technologies. Des exemples d utilisations se retrouvent principalement dans l industrie électronique tels que connecteurs, interrupteurs, résistances, circuits intégrés, etc. ELMAX est également utilisé dans l industrie alimentaire lorsque, pour des raisons d hygiène, une résistance à la corrosion est requise et que la résistance à l usure est essentielle. RESISTANCE A LA COMPRESSION Les valeurs indiquées sont approximatives. Dureté 60 HRC 55 HRC 50 HRC Résistance à la compression Rm N/mm tsi psi Limite d élasticité Rp0,2 N/mm tsi psi RESISTANCE A LA CORROSION Les moules réalisés en ELMAX présenteront une bonne résistance à la corrosion lors des moulages de plastiques corrosifs pour autant que les conditions normales de production aient été respectées. Moule pour injection d une pièce de caméra. Matériel à moules de l insert : ELMAX, Polycarbonate (30% GR). 3

4 Traitement thermique RECUIT DOUX Protéger l acier de la décarburation superficielle et le chauffer à coeur à 980 C (1800 F). Temps à température = 2 heures. Laisser refroidir lentement dans le four jusqu à 850 C (1560 F) à raison de 20 C/h (20 de 40 F/h). Temps de maintien à température = 10 heures. Ensuite refroidissement à l air libre. RECUIT DE DETENTE Après dégrossissage, chauffer l outil à 650 C (1200 F). Temps à température = 2 heures. Laisser refroidir lentement l outil dans le four jusqu à 500 C (930 F), ensuite à l air libre. TREMPE Température de préchauffe: C ( F) Température d austénitisation: C ( F ) normalement 1080 C. Temps de Température maintien* Dureté avant F C en minutes revenu HRC HRC HRC * Temps de maintien = temps de maintien à la température d austénitisation après que l outil ait été chauffé à coeur. Protéger l outil contre la décarburation et l oxydation pendant la trempe. REVENU Choisissez la température de revenu en fonction de la dureté requise en vous référant au diagramme de revenu. Faites revenir deux fois, avec un refroidissement intermédiaire à température ambiante. Température de revenu minimale : 180 C (360 F). Temps de maintien : 2 h minimum. Courbes de revenu Dureté, HRC Austénite résiduelle, % 62 Température d austénitisation 1100 C 60 (2010 F) C 56 (1980 F) C 54 (1920 F) Austénite résiduelle 1050 C (1020 F) C F Température de revenu 2 x 2h Courbes CCT Température d austénitisation = 1050 C (1920 F). Temps de maintien à température = 30 minutes. F 2000 C A C1f M s Bainite Perlite Martensite A C1s Courbes N o HV 10 Kg T Sec M f Secondes Minutes Heures 4

5 AGENTS DE TREMPE Air pulsé/gaz Bain fluidisant ou bain de sel avec une température comprise entre 20/200 et 550 C (68/390 et 1020 F). Remarque : Afin d obtenir les propriétés optimales. Le taux de refroidissement devra être aussi rapide qu il est concomitant d une distorsion acceptable. Procéder au revenu de l outil dès que sa température atteint C ( F). TRAITEMENT PAR LE FROID Les pièces requérant une stabilité dimensionnelle maximum seront traitées sous-zero. Immédiatement après trempe, traitez les pièces entre 40 C et 120 C ( 40 F et 180 F), suivi d un revenu. Un traitement de 1 à 3 heures entraînera une augmentation de dureté de 1 à 3 HRC. Remarque : Eviter les formes complexes vu le risque de fissuration. CHANGEMENT DIMENSIONNEL D ELMAX PENDANT LE TRAITEMENT THERMIQUE Illustration de l effet de la température d austénitisation et du refroidissement sous zéro % 0,150 0,125 0,100 0,075 0,050 0,025 0,000 Après trempe Après trempe et revenu Austénitisation : 1050 C (1920 F) 1050 C (1920 F) 30 mn 30 mn Agents de trempe : air air Traitement sous zéro : 60 C ( 75 F) Revenu : 230 C (440 F) 2h + 2h 230 C (440 F) 2h + 2h % 0,150 0,125 0,100 0,075 0,050 0,025 0,000 Après trempe Après trempe et revenu Moule pour cassettes à ruban avec inserts d ELMAX. Austénitisation : 1100 C (2010 F) 1100 C (2010 F) 30 mn 30 mn Agents de trempe : air air Traitement sous zéro : 60 C ( 75 F) Revenu : 230 C (440 F) 2h + 2h 230 C (440 F) 2h + 2h Le test ci-dessus a été effectué sur une dimension d échantillon : 40 x 40 x 40 mm (1,6 x 1,6 x 1,6 in.). 5

6 Conseils d usinage Les conseils d usinage ci-dessous sont donnés à titre indicatif pour aider à déterminer les conditions optimales. Ces données ont été obtenues lors d essais réalisés à l état recuit doux. TOURNAGE Tournage Tournage à l acier Paramètres aux carbures rapide d usinagee Ebauche Finition Finition de coupe (v C ) m/mn f.p.m Avance (f) mm/tour 0,3 0,6 0,3 0,3 i.p.r. 0,01 0,024 0,01 0,01 Profondeur de passe (a P ) mm inch 0,08 0,24 0,08 0,08 Désignation ISO du carbure K15* K15* * ) Utilisez une nuance au carbure revêtue Al 2 O 3 résistant à l usure, par exemple Sandvik Coromant GC 3015 ou Seco TP05. FRAISAGE Dressage Surfaçage Fraisage Fraisage à l acier aux carbures rapide Paramètres d usinage Ebauche Finition Finition de coupe (v C ) m/mn f.p.m Avance (f Z ) mm/dent 0,2 0,4 0,1 0,2 0,1 in/dent 0,008 0,016 0,004 0,008 0,004 Profondeur de passe (a p ) mm inch 0,08 0,20 0,08 0,08 Désignation ISO du carbure K15* K15* * ) Utilisez une nuance au carbure revêtue Al 2 O 3 résistant à l usure, par exemple Sandvik Coromant GC 3015 ou Seco T10M. Fraisage en bout Type de fraise A plaquettes Paramètres Monobloc amovibles Acier d usinage aux carbures en carbure rapide de coupe (v C ) m/mn ) f.p.m ) Avance (f Z ) mm/dent 0,03 0,2 2) 0 0,08 0,2 2) 0 0,05 0,35 2) in/dent 0,001 0,008 2) 0,003 0,008 2) 0,002 0,014 2) Désignation ISO du carbure K20 K15 3) 1) Pour fraise en bout en acier rapide v C ~16 m/mn. (55 f.p.m.). 2) Dépend de la profondeur radiale de coupe et du diamètre de la fraise. 3) Utilisez une nuance au carbure revêtue Al 2 O 3 résistant à l usure. PERÇAGE Forets hélicoïdaux en acier rapide Diamètre de coupe (v C ) Avance (f) Inch mm f.p.m. m/mn. i.p.r. mm/tour 3/ * 9* 0,003 0,008 0,08 0,20 3/16 3/ * 9* 0,008 0,012 0,20 0,30 3/8 5/ * 9* 0,012 0,014 0,30 0,35 5/8 3/ * 9* 0,014 0,016 0,35 0,40 * ) Avec des forets en acier rapide v C ~13 m/mn. (44 f.p.m.). Forets aux carbures Type de foret Paramètres A plaquettes Monobloc Aux carbures d usinage amovibles carbure brasés 1) de coupe (v C ) m/mn f.p.m Avance (f) mm/tour 0,05 0,25 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) i.p.r. 0,002 0,01 2) 0,004 0,01 2) 0,006 0,01 2) 1) Forets avec canaux de refoidissement et plaquette brasée. 2) Suivant le diamètre du foret. 6

7 RECTIFICATION Nous donnons ci-dessous des conseils généraux pour les meules. Pour de plus amples informations, consultez la brochure Uddeholm «Rectification de l acier à outils». Sélection des meules Type de rectification Etat recuit doux Etat trempé Meule tangentielle de rectification A 46 H V B107 R75 B3 1) 3SG 46 GVS 2) C 46 GV Meule à segments A 24 G V 3SG 46 FVSPF 2) A 46 FV Rectification cylindrique A 60 JV B126 R75 B3 1) 5SG 70 IVS 2) C 60 IV Rectification interne A 46 J V B107 R75 B3 1) 3SG 60 JVS 2) C 60 HV Rectification des profils A 100 L V B107 R100 V 1) 5SG 80 JVS 2) C 120 HV 1) Employer si possible des meules CBN pour cette application. 2) Meule de rectification de Norton Co. Tableau comparatif des propriétés Nuance Résistance Résistance Stabilité Uddeholm à l usure à la corrosion dimensionnelle ELMAX RIGOR STAVAX Information complémentaire Veuillez vous adresser à l agence Uddeholm locale pour toute information complémentaire quant au choix, au traitement thermique, aux applications et à la disponibilité des aciers à outils Uddeholm. Electro-érosion Si une électro-érosion est effectuée à l état trempé et revenu, on devra alors procédé sur l outil à un revenu supplémentaire à environ 20 C en-dessous de la température de revenu initiale. Moule pour la production de connecteurs. ELMAX est utilisé comme insert. 7