H13-Werkzeugstahl
Um starkem abrasivem Werkzeugverschleiß durch faserverstärkte Verbundstoffe zu widerstehen und schnelle thermische Wechsel ohne Wärmerissbildung zu überstehen, ist eine hochharte Warmarbeitslegierung erforderlich, die der AISI-H13-Werkzeugstahl (DIN 1.2344) bietet. Vakuumgehärtet und dreimal angelassen auf 50–54 HRC bietet der Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl H13 eine außergewöhnliche Thermoschockbeständigkeit, hohe Druckfestigkeit und unnachgiebige Verschleißfestigkeit im Angussbereich. Bei Jucheng Precision, einem zertifizierten ISO-9001- und IATF-16949-Lohnfertiger, sind wir auf die 5-Achs-CNC-Bearbeitung von H13-Stahlformkavitäten spezialisiert. Mit Standzeiten der Klasse 101 von über 1.000.000 Zyklen verarbeiten unsere H13-Formen zuverlässig Hochtemperatur-Superpolymere und abrasive gefüllte Harze, verifiziert durch Zeiss-Koordinatenmessmaschinenprüfung.
Hochbeständige H13-Werkzeugstahl Kavitätenfertigung für das Spritzgießen von hochtemperaturbeständigen und abrasiven glasfasergefüllten Harzen. Vakuumgehärtet auf 50–54 HRC widersteht der AISI-H13-Werkzeugstahl (DIN 1.2344) Chrom-Molybdän-Warmarbeitsstahl thermischer Ermüdungsrissbildung und starkem Verschleiß im Angussbereich über 1.000.000+ Produktionszyklen.
H13-Werkzeugstahl Thermoschock- und Abrasivverschleißprofil
AISI H13 ist ein Warmarbeitsstahl, der vakuumwärmebehandelt auf hohe Härte gebracht wird und zertifiziert ist, um Wärmerissbildung und abrasiver Fasererosion zu widerstehen:
| Metallurgische Kennzahl | AISI-H13-Stahl Spezifikationswert | Vorteil für Hochtemperatur-Werkzeuge |
|---|---|---|
| Vakuumgehärtete Kernhärte | 50 – 54 HRC (dreimal angelassen) | Hohe Druckfließgrenze (1.650 MPa) verhindert Kavitätenwandeindrückungen und Gratbildung an der Trennebene unter intensiver Schließkraft. |
| Chrom-Molybdän-Vanadium-Legierung | AISI H13 / DIN 1.2344 / SKD61 | Vanadiumcarbid-Dispersion bietet außergewöhnliche Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß durch Hochgeschwindigkeits-Glas- oder Kohlenstofffasern. |
| Thermoermüdungsbeständigkeit | Warmhärtebeständigkeit bis 550 °C | Beständig gegen Wärmerisse und Mikrorisse, die durch schnelle thermische Wechsel bei der Verarbeitung von Hochtemperatur-Superpolymeren verursacht werden. |
H13-Stahl-Kompatibilität mit abrasiven und hochhitzebeständigen Harzen
Gehärteter H13-Werkzeugstahl ist die verbindliche Industriewahl für abrasive gefüllte Verbundstoffe und Thermoplaste mit extremen Temperaturen:
| Harzklasse mit hoher Nachfrage | Empfohlene Polymerchemie | Begründung für H13-Werkzeugstahl |
|---|---|---|
| Schwere Faserverbundstoffe | Glasfaser (GF) & Kohlenstofffaser (CF) Verstärkte Harze | Hohe Oberflächenhärte (52 HRC) verhindert Angussauswaschung, Angusskanalnarben und Kavitätserosion, die durch 30%–50%-Faserscherung verursacht werden. |
| Hochtemperatur-Superpolymere | Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetherimid (PEI/Ultem), Flüssigkristallpolymer (LCP) | Behält eine unnachgiebige Kernhärte bei, wenn es kontinuierlichen ölbeheizten Formtemperaturen von 160 °C–200 °C und Schmelzverarbeitung bei 400 °C ausgesetzt ist. |
| Langlebige Massenproduktionswerkzeuge | Werkzeugbau der Klasse 101 mit Mehrfachkavitäten | Garantiert Standzeiten von über 1.000.000 Schuss für Hochvolumen-Spritzguss Betrieb unter Kundenspezifischer Formenbau Rahmenbedingungen. |
Blaupause für Vakuumhärtung und PVD-Beschichtung von H13-Werkzeugstahl
Die Fertigung von Hochleistungs-Formen aus H13-Werkzeugstahl erfordert strenge Wärmebehandlungsprotokolle und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung:
Vakuum-Wärmebehandlung (50–54 HRC)
H13-Stahlblöcke werden einer computergesteuerten Vakuum-Abschreckung mit anschließendem dreifachem Anlassen unterzogen. Dadurch wird eine gleichmäßige Kernhärte von 50–54 HRC erreicht, wodurch die Schlagzähigkeit maximiert und Mikrorisse beim Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsen vermieden werden.
PVD-Keramikbeschichtung zum Schutz der Angusskanäle
Für stark abrasive, glasfaserverstärkte Compounds tragen wir dünne PVD-TiN- oder CrN-Keramikbeschichtungen auf H13-Angusskanaleinsätze auf. Dadurch wird die Oberflächenhärte auf über 65 HRC erhöht und die Angussöffnungen vor Hochgeschwindigkeits-Fasererosion geschützt.
Wichtige Anwendungsbereiche für Formen aus H13-Stahl
- Automobil-Antriebsstränge & Motorraum: Produktions-Spritzgussform Werkzeuge für glasfaserverstärkte Motoransaugkrümmer, Zylinderkopfhauben, EV-Batteriemodulhalterungen und Kühlerendtanks.
- Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Mehrkavitäts-Spritzgussform Werkzeuge für kohlenstofffaserverstärkte PEEK-Drohnenarme, strukturelle Flugzeugträger und Hochtemperatur-Sensorgehäuse.
- Elektrowerkzeuge & Schwerindustrieausrüstung: Verschleißintensiv Insert-Spritzguss Werkzeuge für Kreissägerahmen, Bohrergehäuse, Chemiepumpenlaufräder und Getriebe.
Eigenschaften
| Dichte (AISI H13 Stahl) | 7,8 g/cm³ |
| Härtebereich (vakuumgehärtet) | 50 - 54 HRC |
| Brinell-Härteäquivalent | 520 HB |
| Zugstreckgrenze (52 HRC) | 1.650 MPa |
| Zugfestigkeit | 1.990 MPa |
| Bruchdehnung | 9 % |
| Biegemodul | 210 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (20°C) | 24,3 W/(m·K) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) | 10,9 10⁻⁶/K |
| Druckfestigkeit (52 HRC) | 2.100 MPa |
| Schlagzähigkeit (Charpy-V-Kerbe) | 22 J |
| SPI-Politurfähigkeit der Oberfläche | SPI B-1 / A-3 (Feindiamant) - |
| Garantierte Werkzeugstandzeit (Klasse 101 gehärtet) | 1.000.000+ Zyklen |
| Maximale Formnestblockgröße | 1800 x 1200 mm |
| Minimale Bearbeitungstoleranz | +/- 0,005 mm |