Selección de los materiales de las matrices de estampación en frío

En el proceso de conformado de elementos de fijación, la tecnología de estampado en frío (extrusión) es un proceso de fabricación primario. El estampado en frío (extrusión) pertenece a la categoría de conformado de metales bajo presión. En la producción, se aplica una fuerza externa al metal a temperatura ambiente, haciendo que tome forma dentro de una matriz predeterminada. Este método se conoce comúnmente como estampado en frío.

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Muchos elementos de fijación se conforman utilizando matrices de estampación en frío. Matrices de estampación en frío soportan intensas cargas de punzonado, y la superficie cóncava de la matriz experimenta elevados esfuerzos de compresión. Por lo tanto, los materiales de las matrices deben ser muy resistentes, tenaces y resistentes al desgaste.

Tras el tratamiento térmico, la superficie de las matrices de estampación en frío debe tener una gran dureza, mientras que el núcleo debe poseer una buena tenacidad. De este modo, la superficie puede compensar las tensiones soportadas durante el proceso de estampado en frío.

Para matrices de estampación en frío con requisitos de larga vida útil, aceros para matrices de alta aleación (como Cr5MolVCr12, Cr12MoV, 7CrMo2V2Si, etc.), aceros rápidos (como W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, acero rápido en polvo, etc.), carburo de tungstenoo aleaciones duras con mayor contenido de cobalto y mejor tenacidad. Para que las matrices soporten cargas de impacto elevadas, se suele emplear una estructura de matriz insertada en bloque. La camisa de la matriz está hecha de acero estructural aleado de alta tenacidad o de acero para matrices de trabajo en caliente como 4Cr5MoSiV1, con una dureza de aproximadamente 45 HRC después del tratamiento térmico. Los insertos de alta dureza para matrices de estampación en frío están fabricados con materiales de alta aleación para matrices y se insertan en la camisa mediante métodos de prensado en frío (máquina de estampación en frío) o prensado en caliente para garantizar un ajuste hermético. La camisa aplica cierta tensión de compresión al inserto, prolongando así la vida útil de la matriz.