- AÇOS
TOOLOX
O Toolox® é um aço de engenharia e ferramenta moderno de dureza e tenacidade incomparáveis.
- AÇOS
Aplicações
O aço ferramenta pré-endurecido mais duro do mundo, o Toolox® pode ser usado numa infinidade de aplicações.
Com sua combinação de tenacidade e dureza superiores, além de sua excelente maquinabilidade, estabilidade dimensional, alta limpeza, resistência à fadiga e propriedades garantidas, com certeza irá encontrar uma aplicação para Toolox®. Em moldes e matrizes que produzem todos os tipos de produtos, desde quadros de TV, tampas de motor e peças de segurança de automóveis até componentes de máquinas de alto desempenho, veja os benefícios do Toolox® nos seguintes exemplos.
Matriz de conformação a frio para permutador de calor
Função
Matriz de aço inoxidável para prensar peças usadas em permutadores de calor.
Produção
A solução era W.Nr 1.2344, com recozimento de coalescência. Após a fabricação da matriz, o aço foi temperado aproximadamente a 50HRC. Usando um sistema modular com várias peças foi finalizada a matriz.
Solução
Toolox® 44
Resultado
A matriz foi maquinada de uma chapa de Toolox® 44, reduzindo custos e tempo relativamente à solução anterior. Aproximadamente 600.000 peças foram produzidas com excelentes resultados.
Matriz de fundição de bronze
Função
Matriz de fundição para componentes de bronze
Produção
A solução era QRO 90 temperado, obtendo dureza 48 HRC. Tecnicamente uma boa solução mas dispendiosa. Após polimento uma melhor superfície foi obtida em Toolox® 44 comparativamente ao QRO 90.
Solução
Toolox® 44
Resultado
Toolox® 44 foi usado num teste paralelo ao QRO 90, na estrutura e zonas moldantes. Nas zonas moldantes, o Toolox® 44 desgastou-se mais rapidamente que o QRO 90. O molde em si executou a série completa de 45.000 peças. Quase nenhuma diferença foi observada entre os moldes em Toolox® 44 e QRO 90. O Toolox® 44 foi introduzido como padrão para a aplicação.
Ferramenta de conformação para melhor tenacidade e resistência à fadiga
Em trabalhos a frio a resistência à fadiga e tenacidade são muito mais importantes que a resistência ao desgaste.
Desafio
O sistema de travagem automóvel teve um grave problema com fissuras em moldes com H13 (2344) e P21. A vida útil máxima era de 3.000 peças. O material conformado é aço com baixo teor de carbono de 3,5 mm de espessura. Devido à baixa produção eram necessárias ferramentas de substituição. Especialmente pela eficiência e sustentabilidade da indústria automóvel exigida em cada etapa.
Solução
O cliente usou Toolox® 44 com nitruração e vida útil ultrapassou as 50.000 peças. A melhor tenacidade e resistência à fadiga aumentou a resistência às fissuras. A capacidade de polimento de alto brilho do Toolox® 44 diminuiu o atrito na superfície de formação e a resistência ao desgaste aumentou devido à nitruração efetuada. Esta combinação de propriedades diminuiu a força necessária da prensa e o tempo de compressão.
Benefícios para o Cliente
- Vida útil x 18
- Solução mais económica
- Menos ferramentas de substituição
- Melhor tenacidade
- Produção eficiente
- Menor consumo de energia
- Menor tempo de produção
|
Material
|
Dureza
|
Prensa
|
Compressão
|
Vida Útil
|
Falha
|
|---|---|---|---|---|---|
|
H13
|
48 HRc
|
800 tons
|
2 sec.
|
< 3.000 pcs
|
Fissura
|
|
P21
|
38-40 HRc
|
800 tons
|
2 sec.
|
< 1.000 pcs
|
Deformação
|
|
Toolox® 44
|
45 HRc+Nit
|
700 tons
|
0,5 sec.
|
> 50.000 pcs
|
Desgaste
|
Matrizes progressivas de conformação a frio
O cliente produzia de uma chapa em SUS430, de dimensões 0,6x390x430mm, 420 peças. Punções de diâmetro 2,1mm a uma velocidade de 40 punções/min.
Desafio
O cliente usou Cr12/Cr12MoV que fissurava e deformava após tratamento térmico, aumentando os custos de maquinação e tempo de produção. A estabilidade dimensional é bastante importante. A matriz deformava, criando produtos defeituosos, sendo necessária a rectificação da matriz. A vida útil da matriz era de 150.000 a 200.000 peças.
Solução
O cliente trocou para Toolox® 44. Sendo o Toolox® 44 pré-endurecido pouparam-se 3-4 dias pois não foi necessário tratamento térmico e maquinação. Toolox® 44 é mais fácil e rápido de maquinar poupando 40% no tempo de maquinação. Toolox® 44 tem uma excelente estabilidade dimensional o que permite uma precisão próxima a 100% e sem manutenção. A vida útil ultrapassou as 400,000 punções e continuou a trabalhar sem desgaste.
Benefícios para o Cliente
- Vida útil 2-3 vezes superior
- Menos 40% tempo de maquinação
- 3-4 dias ganhos em prazo de produção com Toolox® 44
- Estabilidade dimensional
- Manutenção menor
- Quase 100% precisão do produto
Matriz de punção - vida útil aumenta em 40x
Endurecimento a laser duma ferramenta de punção para a indústria automóvel. O material puncionado é S550MC de 6mm.
Desafio
O cliente tinha grandes problemas com aparas e fissuras com 1.2379 endurecido a laser. A vida útil era apenas de 2.000 a 3.000 peças. Manutenção pesada como soldagem era necessária e aumentava o tempo de produção. Além da perda na produção, os custos aumentavam.
Solução
O cliente fez a ferramenta em Toolox® 44 endurecido a laser e a vida útil aumentou para 100.000 peças. As cavidades foram cortadas a eletroerosão a fio e posteriormente endurecidas a laser. Devido à melhor tenacidade e resistência à fadiga o Toolox® 44 apresenta melhores propriedades para evitar aparas e fissuras. O rácio de amortecimento terá sido uma vantagem adicional neste caso.
Benefícios para o Cliente
- Vida útil aumenta em 40 X
- Solução mais económica com Toolox® 44
- Sem necessidade de soldadura
- Sem atrasos na produção
- Toolox® 44 com melhor tenacidade
|
Material
|
Tenacidade
|
Dureza
|
Endurecimento a laser
|
Peças
|
|---|---|---|---|---|
|
1.2379
|
N/A
|
Tratamento Térmico 56-58 HRC
|
65 HRC
|
2-3 000 pcs
|
|
Toolox® 44
|
Min 18 J @ RT
|
410-475 HBW
|
62 HRC
|
100 000 pcs
|
Toolox® 44 para melhorar a produção de Matrizes
A introdução do Toolox® 44 num fabricante de matrizes de estampagem de peças metálicas para a indústria automóvel ajuda a otimizar a produção.
Desafio
Anteriormente utilizavam o 1.2379 para as matrizes. Problemas típicos: deformações nos tratamentos térmicos, dificuldades na maquinação após o tratamento térmico e fissuras. Devido ao alto teor de carbono a soldagem em manutenção era uma operação arriscada. Só para o tratamento térmico eram necessários 3 a 5 dias. Acresce a dificuldade de maquinar o material de dureza 60 HRC após as modificações geométricas aprovadas em pré-série.
Solução
O Toolox® 44 sendo um aço entregue já tratado termicamente elimina os riscos relacionados com o tratamento térmico. A dureza, 45 HRC, e força de alongamento, 1300MPa, do Toolox® 44 torna-o adequado para a estampagem de metais. As peças de 130x370x1290mm foram utilizadas numa matriz progressiva destinada ao fabrico de travessas para chassis automóveis. O material utilizado é DC04 de 3mm. A matriz foi projetada para 100.000 peças/ano durante 5 anos. Eram produzidas 25 peças por minuto. Ao utilizar Toolox® 44 a produção tornou-se mais eficiente simultaneamente obtendo uma ferramenta mais fiável. A tenacidade evitou paragens na produção pois não existiam fissuras. A manutenção da soldagem foi facilitada podendo limitar o pré-aquecimento de materiais e utilizando materiais de soldagem mais económicos. Após 5 anos as matrizes estavam em funcionamento, tendo produzido mais de 1 milhão de componentes sem qualquer problema. A manutenção foi realizada como procedimento padrão a cada 20.000-50.000 peças. Sem quaisquer manutenção ou tratamento adicional necessário.
Benefícios para o Cliente
- 3 a 5 dias poupados (não há necessidade de tratamento térmico)
- Sem necessidade de reparação da matriz em produção
- 2 a 3 vezes mais peças produzidas que o objetivo
- Custo de produção mais baixo
- Maior fiabilidade da matriz e no tempo de produção
extrusão de Alumínio
Matriz e suporte da matriz para extrusão de Alumínio em Toolox® 44+Ni.
Desafio
O cliente tinha grandes problemas em gerir entregas urgentes com 1.2343(H11) e 1.2344 (H13). A nitruração e posterior rectificação para fazer a matriz de extrusão aumenta o tempo para entrega. Além disso perfis especiais podem originar fissuras.
Solução
Varão redondo em Toolox® 44 de Ø160 a Ø350 mm foi a solução perfeita para gerir urgências. Toolox® 44 é ainda melhor quando perfis especiais são precisos devido à homogeneidade do material que permite uma melhor maquinabilidade. Cada barra é testada e garante os valores das suas propriedades. Superfície ideal para ser nitrurada e sem necessitar rectificação poupando tempo.
Benefícios para o Cliente
- Pronto a usar (poupança de tempo)
- Propriedades ESR (limpo)
- Excelente resistência ao calor
- Valores das propriedades garantidas
- Melhor para perfis especiais, sem fissuras
- Melhor tenacidade
Ferramenta forjada em Toolox 44
Desafio
Fabricar ferramentas como a chave boca e anel. Anteriormente era utilizado 2744 cromado. Iniciando o molde num bloco grande forjado até estar desgastado e posteriormente ser maquinado num novo molde. O cliente procura uma maneira de reduzir custos e tempo de produção.
Solução
Foi efetuado um teste usando Toolox® 44 cromado. A elevada dureza do Toolox® 44 é um fator importante. A vida útil aumentou em 10% e com melhor maquinabilidade no Toolox® 44. Após o sucesso do teste o cliente passou a usar Toolox® 44.
Posteriormente o cliente testou o Toolox® 44 nitrurado em vez de cromado. Prolongando a vida útil e com aproximadamente o mesmo custo.
Benefícios para o Cliente
- Redução de custos de produção acima de 10%
- Vida útil aumentou 10%
- Possibilidade de prolongar a vida útil
- Tempo de produção reduzido
Lâminas para triturar plástico com longa duração
O plástico não é tão reciclado como o aço e quando o é necessita de ser triturado, derretido, extrudado e injetado em novos materiais. A primeira fase é efetuada em trituradores que utilizam lâminas habitualmente feitas em AISI D2 (W. Nr 1.2379).
Desafio
A solução anterior em D2 lascava frequentemente e era descartado, pois material como parafusos e porcas misturavam-se na matéria-prima. Devido a estes problemas o tempo de vida útil era de difícil previsão.
Solução
Utilizar Toolox® 44, com endurecimento por indução na zona de corte da lâmina. As lâminas em Toolox® 44 funcionam há mais de 1 ano, sem lascar ou fissurar. Nalguns casos as lâminas sofreram mossas mas não fissuraram o que permitiu que continuassem a trabalhar.
Benefícios para o Cliente
- Maior duração e resistência das lâminas
- Manutenção mais prevísivel e com menos paragens
- Sem fissuras repentinas devido à tenacidade do Toolox® 44
- Vida útil maior e mais prevísivel
