Quels aciers à outils et quels revêtements sont les meilleurs pour l'emboutissage de l'acier laminé ?

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Quel type d'acier à outils est utilisé pour l'emboutissage M19 (acier électrique au silicium) pour les tôles de moteur ? Quels sont les avantages et les inconvénients des différents aciers à outils et revêtements ?

L'acier électrique au silicium, ou acier laminé, est un acier à faible teneur en carbone (généralement inférieur à l'AISI 1006) auquel est ajouté du silicium. Étant donné que le fer dans l’acier a une conductivité électrique élevée, les pertes par courants de Foucault créées lors de l’empilement sont proportionnellement élevées. L'ajout de silicium à l'acier réduit les pertes par courants de Foucault et la conductivité électrique, améliorant ainsi la capacité des champs magnétiques à le pénétrer et réduisant les pertes par hystérésis de l'acier.

De manière générale, l'hystérésis désigne un décalage entre l'entrée et la sortie d'un système lors d'un changement de direction. Avec les matériaux magnétiques, si un signal magnétisant variable est appliqué, le magnétisme résultant qui est créé suit le signal appliqué, mais avec un retard.

L'acier laminé est utilisé dans de nombreuses applications dans lesquelles les champs électromagnétiques sont importants, comme les transformateurs et les moteurs électriques. Bien que l'ajout de silicium améliore les propriétés magnétiques et la résistance à la corrosion de l'acier, l'objectif principal est d'améliorer les pertes par hystérésis de l'acier, encore une fois le décalage entre le moment où un champ magnétique est généré ou appliqué pour la première fois à l'acier et celui où le champ se développe complètement.

La présence de silicium dans cet acier est généralement de l'ordre de 3 à 5 %, ce qui rend l'acier cassant et plus difficile à emboutir. Étant donné que l'épaisseur du laminage est généralement faible, environ 0,020 pouce, les commandes de production sont généralement nombreuses. Par exemple, le stator d'un moteur de 1/2 CV contient environ 250 à 300 tôles.

La présence de silicium dans l'acier a un effet négatif sur l'usure de l'outil utilisé pour l'emboutir, il faut donc faire particulièrement attention lors de la conception d'une matrice pour emboutir l'acier laminé :

Une variété d'aciers à outils et de carbures sont utilisés pour emboutir l'acier laminé, en fonction du volume de production : acier à haute teneur en carbone, acier à haute teneur en chrome (D-2), acier rapide (M-4) et carbure (CD- 260).

Pour les commandes de petites quantités d'environ 200 000 pièces, construisez la matrice en acier D-2 traité thermiquement jusqu'au RC 60 à 62, qui offre une durée de vie de 2 à 3 millions de pièces. Pour une quantité de commande supérieure d'environ 500 000 pièces et une durée de vie de 4 à 5 millions de pièces, utilisez de l'acier rapide (M-4) traité thermiquement à RC 62 à 64. Dans ces deux cas, le revêtement du poinçon et de la matrice avec du nitrure de titane prolongera la durée de vie de la matrice.

Pour des commandes d'environ 1 million de pièces et une durée de vie de 10 millions de pièces, construisez la matrice en carbure (CD-260), qui a une dureté autour de RC 70 à 72. Vous pouvez appliquer du carbure de vanadium sur le poinçon et la matrice en carbure pour améliorer l'usure. résistance et prolonger la durée de vie.