Formstahlauswahl: Wo werden P20, H13, S136, NAK80 eingesetzt?
Wie wählt man Stahl für Formgrundkörper und Kavität anhand von Härte, Bearbeitbarkeit und Kosten aus?
Die Formstahlauswahl richtet sich nach der Teileanzahl (erwartete Lebensdauer), dem verarbeiteten Kunststoff (abrasiv/korrosiv oder nicht), den Anforderungen an die Oberflächenqualität und dem Budget. Eine falsche Wahl führt entweder zu vorzeitigem Verschleiß der Form oder zu unnötig hohen Kosten.
Die vier gängigsten Optionen
- P20 (vorgehärtet, ca. 30 HRC): Die Standardwahl für mittlere/große Grundkörper- und Kavitätsblöcke. Leicht zu bearbeiten, kostengünstig; begrenzte Lebensdauer bei Hochglanzpolitur oder abrasiven Materialien (glasfaserverstärkt).
- H13 (Warmarbeitsstahl, nach Härtung ca. 48-52 HRC): Beständig gegen hohe Temperatur und Druck; bevorzugt bei Aluminium-Druckgussformen und Spritzguss mit hoher Zykluszahl. Nach der Wärmebehandlung schwerer zu schweißen/nachzubessern.
- S136 (rostfrei, ca. 50-54 HRC): Bevorzugt bei korrosiven Additiven (flammhemmend, antibakteriell) oder feuchtigkeitsempfindlichen Kunststoffen (PVC, manche Technische Kunststoffe) wegen der Beständigkeit gegen Rost und chemischen Verschleiß. Geeignet für Spiegelpolitur (optische/kosmetische Formteile).
- NAK80 (vorgehärtet, ca. 40 HRC, hoher Ni-Anteil): Bietet bessere Polierbarkeit und gleichmäßigere Härte als P20; eine ausgewogene Wahl für Teile mit kosmetischer Oberfläche in mittleren bis hohen Stückzahlen.
Wonach sollte die Wahl erfolgen?
- Stückzahl/Lebensdauer: Für Prototypen und Kleinserien kann P20 ausreichen; bei hohen Stückzahlen verlängern H13/S136 die Lebensdauer.
- Abrasiver oder korrosiver Rohstoff? Glas-/mineralverstärkte Kunststoffe sind abrasiv (Härte ist wichtig); PVC und halogenierte Flammschutzmittel setzen korrosives Gas frei (rostfrei wird bevorzugt).
- Oberflächenanforderung: Bei Spiegel-/optischer Qualität liefert ein homogenes Gefüge (S136, NAK80) bessere Ergebnisse als gröber vergossene Stähle.
- Wärmebehandlung und Verzugsrisiko: Besteht nach dem Härten ein Risiko für Verzug/Maßabweichung, sind vorgehärtete Optionen (P20, NAK80) berechenbarer.
Praktischer Hinweis
Es gibt nicht den einen "besten Stahl"; die richtige Frage ist, welcher Stahl für dieses Teil, diese Stückzahl und diesen Rohstoff weniger Wartung und längere Lebensdauer bietet. Ein zertifizierter Härte-/Reinheitsbericht (Einschlüsse) vom Stahllieferanten verringert Überraschungen, besonders bei optischen/kosmetischen Formen.
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