Matriță pentru lame de ras Concertina și matriță de ștanțare a sârmei de ras

Principiul de bază al ștanțarii la cald constă în modelarea la temperatură înaltă-combinată cu întărirea la călire. Foile de oțel de înaltă-rezistență sunt mai întâi încălzite la intervalul de temperatură de austenitizare. Odată ce materialul atinge plasticitatea optimă, este transferat rapid pe matriță pentru ștanțare în timp ce este supus călirii sincrone. Acest proces produce componente cu rezistență și duritate ultra-, cu o rezistență la tracțiune care depășește 1500 MPa - un nivel de performanță mult superior celui atins prin metodele convenționale de formare a metalelor.

În schimb, ștanțarea la rece este realizată în întregime la temperatura camerei. Procesul se bazează pe matrițe pentru a aplica o presiune mecanică pe foile metalice, inducând deformarea plastică directă sau separarea materialului fără încălzire. Folosind capacitatea de deformare plastică la rece a materialelor metalice, ștanțarea la rece oferă o eficiență de formare extrem de ridicată. Cu toate acestea, materialele prezintă o rezistență ridicată la deformare la temperatura camerei, ceea ce impune cerințe stricte privind duritatea și rezistența la uzură a matrițelor de ștanțare.

Hidroformarea utilizează lichid de-înaltă presiune ca mediu de antrenare. Presiunea este transmisă uniform prin lichid în interiorul unei cavități a matriței sigilate, forțând semifabricatul metalic să se potrivească treptat pe conturul matriței și să completeze formarea. Indiferent dacă se aplică materialelor din tablă sau țevi, hidroformarea realizează o deformare uniformă a materialului prin presiunea lichidului, evitând eficient concentrația de tensiuni localizată în mod obișnuit în procesele tradiționale de ștanțare. Acest lucru permite fabricarea de componente complexe și de formă neregulată, care sunt dificil de format prin metode convenționale.

În ceea ce privește performanța mecanică, ștanțarea la cald oferă avantaje de rezistență de neînlocuit. Rezistența la rupere și curgerea pieselor ștanțate la cald-depășesc semnificativ pe cele produse prin ștanțare la rece și hidroformare. În plus, ștanțarea la cald oferă o precizie dimensională ridicată și un retur minim, eliminând necesitatea proceselor secundare de îndreptare. Cu toate acestea, procesul impune cerințe stricte privind rezistența la căldură a matriței în condiții de temperatură-înaltă, ceea ce duce la costuri mult mai mari ale matriței decât ștanțarea la rece. Are, de asemenea, cicluri de producție mai lungi și un consum mai mare de energie.

Ștanțarea la rece, prin contrast, excelează prin viteza de formare rapidă și eficiența ridicată a producției. O singură mașină de ștanțat poate finaliza zeci de cicluri de formare pe minut, făcând procesul foarte potrivit pentru producția de masă. Între timp, matrițele de ștanțare la rece prezintă structuri relativ simple și costuri de fabricație mai mici, susținând cu ușurință operațiunile de formare de bază, cum ar fi ștanțarea, ștanțarea și îndoirea. Principalele dezavantaje includ înapoierea vizibilă a pieselor formate, care necesită compensarea matriței sau îndreptarea post-procesare pentru a garanta acuratețea dimensională. În plus, ștanțarea la rece se confruntă cu limitări în formarea materialelor-de înaltă rezistență și este predispusă la fisurarea materialului în timpul procesării.