さて、すぐに飛び込みましょう。私たちはカビ鋼、特にそれらの射出型をできるだけ長くする方法に深い潜りをしています。そして、それは本当にすべて、硬度とタフネスという2つの単語に沸騰します。
それはまるで、ブルートの強さのようなものです。右。それは、仕事に適した鋼を選ぶことです。たとえば、ガラス繊維で補強されたギアの型を構築していると想像してください。
さて、とても耐久性があります。
その通り。そして、あなたが十分に硬い鋼を選択しないと、そのカビは信じられないほど速く摩耗します。
痛い。ええ、それは良くありません。硬度とは、摩耗や涙、傷、へこみ、そのようなことに抵抗することです。
その通り。それは、圧力下で注入される溶融プラスチックに対して独自の鋼を保持する鋼の能力です。また、通常はHRCとして書かれているロックウェルCスケールと呼ばれるものを使用して測定します。さて、一般的な金型鋼H13は通常、HRC 48〜52周辺に硬化します。つまり、それらの研磨プラスチックを問題なく引き継ぐことができます。
だからHRC 48〜52。それを手に入れました。しかし、それは実際に実際に何を意味するのでしょうか？たとえば、なぜそれらの数字がそんなに重要なのですか？
まあ、そのHRCスケールの各ポイントは、硬さの大きなジャンプを表しています。数ポイントも上がってしまい、金型は数千サイクル続く可能性があります。
ああ、それが交換にお金を節約する秘密です。ただ続け続ける型を手に入れます。
その通り。ダウンタイムの減少、一貫した品質。それはすべて合計されます。
さて、それは理にかなっています。しかし、今、タフネスはどうですか？それはちょうど鼓動をとることができるようなものですか？
それは回復力についてです。ご存知のように、これらの高速射出成形機について考えてください。彼らが型に当たる力は信じられないほどです。タフネスは、スチールがその衝撃を吸収し、スナップせずに少し曲げられるものです。
それは格闘技のマスターのようなものですよね？ただそれをブロックしようとするのではなく、力に屈します。
ええ、まさに。丈夫な鋼は、これらの圧力の変化とともに転がることができ、それらの温度は割れずに揺れます。そして、それは重要です。なぜなら、小さな亀裂でさえ広がる可能性があるからです。あなたの型全体が台無しにされています。
ええ、誰もひび割れた型を望んでいません。では、どのように靭性を測定しますか？タフネスメーターか何かのようなものはありますか？
いくつかの方法がありますが、1つの一般的なものはCharpy Impact Testと呼ばれます。彼らは基本的に、ノッチの鋼を振り子で叩き、それを破るのにどれだけのエネルギーが必要かを確認します。より多くのエネルギーが吸収されるほど、それは困難です。
スチールパンチングバッグの競争のように、最も多くのヒットを獲得できるものは勝ちます。
ああ、そのようなもの。
さて、私たちはそれらの衝撃を吸収するための摩耗と丈夫さに抵抗する硬度があります。しかし、私はそれがそこに最も硬くてタフな鋼を選ぶほど単純ではないと思います。右。
あなたが正しい。それはすべての状況に合う1つのサイズではありません。ストレスがあまり見られず、非常に高い硬度を必要としないかもしれない部分のシンプルな型のように。より経済的な何かがうまくいくことができます。
だから、それはゴルディロックスのようなものですよね？難しすぎず、柔らかすぎず、仕事にぴったりです。
その通り。そして、それが経験が始まるところです。鋼鉄の成績を知り、成形プロセスを知り、その部分が何を経験するのかを理解することはすべて重要です。
ですから、科学だけでなく、これには本当の芸術があります。
ああ、確かに。
わかった。これは魅力的ですが、この話にはもっとあると感じています。右。パズルの一部が足りないように。
あなたはそれを拾っています。私たちがまだ話していないもう1つの重要な要因があります。変形抵抗。
変形抵抗。さて、今、私たちは本当に技術的なものに入っています。
それはすべて、大きな圧力の下でさえ、カビを正確に保つことです。それで、あなたが大きくて複雑なものを成形しているとしましょう。たぶん、たくさんの詳細を備えた車のダッシュボードです。金型が少しでも変形すると、それらの部分はゆがんで出てきて、役に立ちません。
したがって、単一の影響を乗り切ることだけではありません。成形プロセス全体でその一定の圧力に抵抗することです。
その通り。そして、それは硬度の小さな違いでさえ大きな影響を与える可能性があるところです。たとえば、H13スチールは、その大きな変形抵抗を備えており、たとえ柔らかい鋼が一見していても硬いと思われる場合でも、そのダッシュボードよりもはるかに良い選択かもしれません。
わかった。だから、それは3本の足のスツールのようなものです。硬度、靭性、そして今変形抵抗。本当に長持ちする型には3つすべてが必要です。
素晴らしい言い方ですね。
しかし、私は興味があります、あなたはこれらのプロパティのいずれかやそれの欠如のように、プロジェクトでほとんど大きな問題を引き起こしたという緊密な電話を受けたことがありますか？
ああ、絶対に。高精度の光学成分のために金型に取り組んでいたときのことを覚えています。そして、いくらかのお金を節約するために、最初は標準的なスチールを使って行きました。
わかった。
しかし、数千サイクルの後、私たちは型に小さな奪われているのを見始めました。部品はこれらの小さな欠陥で出てきました。生産を止めなければなりませんでした。それは私たちを何週間も元に戻しました。
おお。それは学んだ良い教訓です。鋼を滑らないでください。
ええ、それは費用のかかる間違いでしたが、最初から適切な鋼を選ぶことの重要性を教えてくれました。
したがって、適切な鋼を選ぶことは、これらすべての要因を考慮して、実際のバランスをとる行為であるように聞こえます。
それは間違いなくです。そして、私たちの深いダイビングの次の部分では、私たちはさまざまな鉄鋼グレードの魅力的な世界に入り、特定のニーズに合わせてどのように調整できるかを説明します。
さて、私はより多くの金型鋼の魔法の準備ができています。
あなたはそれを手に入れました。すべての秘密を明らかにします。
さて、基本があります。硬度、靭性、変形、抵抗。しかし今、私はさまざまな種類の鋼について話したいです。ご存知のように、射出成形で使用する実際のグレード。
うん。スペクトルのように考えてください。あなたの日常の鋼からそれらの超エキゾチックな合金、本当に厳しい仕事まで。それは仕事に適したツールを選ぶようなものですよね？
それで、標準のP20スチールと私たちが話してきたH13の違いは何ですか？
まあ、P20、特にそれらの光沢のあるプラスチック部品に素敵な表面仕上げが必要な場合は、それは良い選択です。しかし、高温、高い圧力、またはそれらの実際の研磨プラスチックを扱っている場合、H13が勝者になるでしょう。
さて、H13は重打者です。
その通り。それはその余分な硬度と靭性を持っているので、それは長持ちします。あなたの投資のより良い利益をあなたに与えます。
理にかなっています。ただし、H13は唯一のオプションではありません。右。 D2、S7、さらにはパウダーメタルスチールなど、他の名前が投げ込まれているのを見ました。それらすべてとの取引は何ですか？
それはすべて、鋼を特定の課題に一致させることです。たとえば、D2。クレイジーな耐摩耗性で知られているため、鋭いエッジや細かい部分を備えた部品を作る金型に最適です。
小さなギア、多分、またはコネクタと電子機器のように。
ええ、あなたはそれを手に入れました。その後、S7のような鋼がありますが、これは非常にタフです。彼らは他のものと同じように衝撃を処理することができます。ヘルメット、セーフティギア、耐衝撃性の必要なもののようなもののために、金型でよく使用されていること。
ですから、戦いに適した武器を選ぶようなものです。
その通り。
さて、これは理にかなっています。しかし、その後、熱処理についてもこのすべてがありますよね？実際に鋼のプロパティを作成した後に変更できますか？
そうそう。熱処理は魔法のようなものです。まあ、魔法ではありませんが、それはあなたが分子レベルで鋼を操作しているようなものです。特定の方法で加熱して冷却することにより、より硬く、丈夫で、耐摩耗性を高め、耐食性を耐性さえできます。
さて、これを案内してください。私たちはどんな変容について話しているのですか？
たとえば、アニーリングがあります。それはあなたが鋼を加熱し、それをゆっくりと冷却する場所です。それは鋼の内部のストレスを和らげ、それをもっと作ります。言葉は何ですか？延性。
延性、わかりました。
うん。したがって、基本的には圧力下で割れる可能性が低くなります。
だから、それは鋼に素敵なマッサージを与えるようなものです。
そうですね、そのようなことです。
それはそれを脆くしなくするためですが、それを非常に難しくするのはどうですか？あなたは、それらのハイウェアアプリケーションのために？
それが硬化と抑制が始まるところです。硬化は、鋼を非常に高く加熱し、それを油や水で癒すように本当に速く冷やすときです。
私は映画でそれを見ました。
ええ、それはかなり劇的です。それは鋼を非常に硬くしますが、ガラスのように脆いようなものになります。それで、あなたは再びそれを加熱しますが、それほど高くはありません。そして、それは脆性を減らし、それをより困難にします。
だから、そのバランスを見つけるようなものです。右。摩耗に抵抗するのに十分難しいが、粉砕しないのに十分な困難。
その通り。そして、それらはほんのいくつかの例です。他の熱処理がたくさんあり、それぞれに鋼に特別な効果があります。それ自体が科学全体です。
おお。熱処理の科学全体。錬金術のようなものです。さて、私たちは鋼自体、さまざまなグレード、そしてこれらの熱処理について話しました。しかし、情報源は表面処理についても言及しています。それらは見た目だけのものですか、それとも実際にパフォーマンスに影響しますか？
なんてこった。表面処理は、単なる化粧品以上のものです。カビの耐摩耗性、その耐食性、金型からのパーツがどれほど簡単に放出されるかさえ、彼らは真剣に向上させることができます。
したがって、別の保護層を追加するようなものです。
その通り。 1つの例はニトリッドです。基本的に窒素を鋼の表面に注入すると、この信じられないほど硬い耐摩耗性の層が作成されます。
それで、それはカビをめぐる鎧のようなものですか？
ええ、それはそれを置く良い方法です。これらのハイウェアエリアで特に役立ちます。
さて、かっこいい。しかし、耐食性はどうですか？それは金型にとって大したことですか？
うん。腐食は静かな殺人者になる可能性があります。特に、湿度の高い環境で働いている場合、または腐食性のものを放出する特定のプラスチックで作業している場合。それがめっきが出るところです。腐食に抵抗できるものが薄いクロムニッケルの薄い層で型をコーティングします。
したがって、それはただの強さだけではありません。それは長寿についてであり、型ができるだけ長く続くことを確認します。
右。そして、クールなことは、コストを節約するために、ハイウェア領域だけのように、これらの表面処理を金型の特定の部分に適用できることです。
ああ、それは賢いです。したがって、保護をカスタマイズしています。
その通り。
さて、これはすべて非常に興味深いですが、私はこのすべての派手なテクノロジー、これらの特別な鋼と治療で、かなり高価でなければならないと尋ねなければなりませんよね？
はい。これらの高度なオプションのいくつかは、より多くの費用がかかりますが、それは長期的な節約についてです。より長く続く型は、修理を必要とする必要があり、より良い部分を作ります。長期的にはお金を節約できます。
さて、それは理にかなっています。もう少し投資して、後で節約してください。
その通り。
それで、これらすべての進歩により、私たちは不滅の型を持っていることに近づいていますか？
まあ、破壊できないかもしれませんが、ええ、すべてのイノベーションが起こっているので、私たちは間違いなく、金型がどれだけ長く続くか、そして彼らがどれだけうまく機能するかという限界を押し進めています。
それはエキサイティングです。それはより良い製品、廃棄物の少ないことを意味します。それは勝利です。
確かに勝つ。
さて、私たちはここで多くの根拠をカバーしましたが、今、私はこのすべてが現実の世界でどのように機能するかを見たいです。たとえば、実際にこれらの金型鋼の進歩の恩恵を受けている業界は何ですか？
大丈夫、精度がすべてである業界から始めましょう。医療機器。
ああ、そう、それは理にかなっています。ハイステークス。大丈夫、真鍮のタックに行きましょう。私たちは、科学、さまざまなグレードの鋼鉄、熱処理、すべての良いものについて話しました。しかし今、私はそれがすべてが現実の世界でどのように結びつくかを見たいです。これらの進歩は実際にどこで違いをもたらしていますか？
まあ、始めるのに最適な場所は医療機器業界です。精度は絶対に重要です。
ええ、確かに。すべての埋め込み可能なデバイス、手術器具、補綴物の作を作るために使用される金型についても考えてください。
その通り。これらは、小さな欠陥でさえ大きな結果をもたらす可能性のあるアプリケーションです。
絶対に。ステークスは非常に高いです。では、医療機器の材料鋼に関しては、特定の課題は何ですか？
まあ、一つには、材料は生体適合性でなければなりません。つまり、体内に副作用を引き起こすことはありません。
右。理にかなっています。
そして、彼らはしばしば、壊れたり劣化したりせずに繰り返し滅菌サイクルを通過する必要があります。
ええ、それは難しいですね。
そうです。それに加えて、精度要件はしばしば顕微鏡レベルにあります。たとえば、ハートバルブは何年も完全に機能する必要があります。そして、それはすべて、完全に形成された型から始まります。
おお。うん。したがって、強力で耐久性のある鋼を見つけることだけではありません。それは、人体と連携し、それらの過酷な滅菌環境を生き残ることができるものを見つけることです。
その通り。そして、それが金型鋼のこれらの進歩が重要な役割を果たしているところです。医療用途向けに特別に開発された新しいステンレス鋼合金が見られます。それらは腐食に対して非常に耐性があり、これらの滅菌サイクルを問題なく処理できます。そして、それらは信じられないほど厳しい許容範囲に機械加工することができます。
それは素晴らしいです。したがって、これらの進歩は文字通り命を救うのに役立ちます。
絶対に。また、埋め込み式デバイスだけではありません。手術器具について考えてください。これらの金型は、外科医が仕事をするために必要な正確なツールを確保するために、非常に正確である必要があります。
右。わずかにゆがんだメスルペルブレードは悲惨なものになる可能性があります。
その通り。したがって、これらのカビの進歩は、ヘルスケアのほぼすべての側面に本当に大きな影響を与えています。
あなたがそれについて考えるとき、それはかなり注目に値します。しかし、他の産業はどうですか？これらの進歩は他にどこで未来を形作っていますか？
さて、パフォーマンスに関するすべての業界にギアを切り替えましょう。自動車産業。車、トラック、あなたはそれに名前を付けます。
ええ、それらの部品の多くは射出成形で作られていますよね？
それらのトン、ええ。エクステリアパネルからエンジンコンポーネント、ダッシュボードまで、すべて。そして、これらのカビは、かなり激しい条件に耐えなければなりません。
私は賭けます。高温、速いサイクル時間。
その通り。そして、すべてが完璧に合わなければならないので、毎回信じられないほど正確な部品が必要です。したがって、自動車業界は常により良い金型シールを探しています。失敗することなく、熱、圧力、摩耗を処理できる鋼。
理にかなっています。時間は製造業のお金なので、これらの金型は主力である必要があります。
あなたはそれを手に入れました。現在の焦点の1つは、疲労抵抗を改善することです。カビが毎日何千もの部品を汲み上げているとき、それらの小さな亀裂が形成され始め、最終的に型が故障するからです。
右。
そのため、彼らは、壊れずに何百万サイクルに耐えることができる新しい合金と熱処理を開発しています。
おお。数百万。それはクレイジーです。
そうです。しかし、それは耐久性だけではありません。燃料効率について考えてください。消費者は、より少ないガスを使用する軽い車を望んでいますよね？さて、より強い鋼を使用すると、強さを犠牲にすることなく、より薄く、より軽いコンポーネントを作ることができます。したがって、一部の自動車メーカーは現在、金型に高強度の鋼を使用して、より明るいボディパネルを生産しています。これは、より良い燃費を意味します。
ああ、それは勝利です。環境とパフォーマンスの向上により良い。ここにパターンがあります。これらの金型の鋼鉄の進歩は、全面的により軽く、より強力で、より耐久性のある製品につながっているようです。
あなたはそれを手に入れています。そして、航空宇宙を忘れることはできません。彼らも常に制限を押し進めています。航空機の部品が耐えなければならない条件について考えてください。高度、狂気の温度が揺れ、強い振動。
ええ、それは確かに厳しい環境です。
そのため、信じられないほど強く軽量で疲労に耐性のある材料が必要です。そして、彼らは実際に伝統的な鋼を超えて動いています。そして、これらのエキゾチックな合金に、スーパーアロのようなもの。
スーパーアロ。わかった。
うん。それらには、ニッケルやコバルト、クロムなどの要素が含まれており、通常の鋼を溶かす温度に耐えることができます。
おお。真剣に？しかし、スーパーアロは本当に重くはありませんか？
あなたはそう思うだろうが、それはクールな部分だ。彼らは彼らの体重のために非常に強いです。ポンドの場合、一部の超合金はスチールよりも強いため、強度を損なうことなくより軽いコンポーネントを作成できます。
信じられない。したがって、これらの新しい材料のおかげで、彼らは文字通りより軽い、より強い航空機を構築しています。
その通り。そして、スーパー合金が大きな違いを生む領域の1つは、タービンブレードにあります。これらのブレードは、激しい熱とストレスの下で非常識な速度で回転します。
はい、想像できます。
したがって、金型にスーパー合金を使用することにより、それらの極端な条件を処理できる、より軽く、より耐久性のある刃を作成できます。
したがって、これらの材料は文字通り航空の未来に力を与えています。カビ鋼と同じくらい基本的に一見基本的なものが、これらすべての異なる産業に非常に大きな影響を与えていると考えるのは心を吹き飛ばしています。
それは本当にです。材料科学と工学の力を示すだけです。境界を絶えず革新し、推進することにより、私たちは世界を変えている素材を作成しています。
これは素晴らしいディープダイビングでした。私たちは、硬さとタフネスの基本から、これらの最先端の超合金まで行きました。そして、これらの進歩がヘルスケアから車、飛行機まですべてをどのように変えているかを見てきました。金型スチールがとても魅力的であることを誰が知っていましたか？
それは私の喜びでした。毎日使用しているものを作ることにかかる科学と工学に新たな感謝を獲得したことを願っています。
私は間違いなく持っています。イノベーションが私たちの周りで、時には最も予期せぬ場所で起こっていることを思い出させることです。次回プラスチック製品を見るときは、鋼鉄の塊から完成品への旅と、それを可能にしたすべての驚くべき科学について考えてみてください。そして、もしあなたが私たちと同じようにこの材料の世界に興味をそそられているなら、私たちはあなたから聞いてみたいです。あなたの質問、あなたの考え、あなたのアイデアを私たちに送ってください。あなたは決して知りません。あなたの好奇心は次の深いものを刺激するかもしれません
