工具鋼 H13

H13 3D プリンティング材料の概要

工具鋼 H13は、優れた靭性、耐摩耗性、および耐熱疲労性で知られるクロム系合金です。ダイカスト、鍛造、プラスチック成形工具など、高熱および高応力が関与する用途で頻繁に使用されます。

H13 3D プリンティングを通じて、複雑な形状と精密な公差を持つ高性能工具部品を迅速に製造でき、過酷な環境下での熱的および機械的応力に対する工具の耐性を向上させることができます。

H13 類似牌号一覧表

H13 総合特性一覧表

H13 の 3D プリンティング技術

工具鋼 H13 は、選択的レーザー溶融 (SLM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、および電子ビーム溶融 (EBM)などの技術で 3D プリンティングが可能です。これらのプロセスは、高い寸法精度と優れた熱特性を持つ複雑な幾何学形状の製造を支援し、高応力・高温環境で使用される工具に最適です。

適用可能プロセス一覧表

H13 3D プリンティングプロセス選定原則

• 選択的レーザー溶融 (SLM): SLMは、30 µm の層厚と 800–1000 mm/s の走査速度を使用して 99.5% 以上の部品密度を実現し、複雑なコンフォーマル冷却設計を備えた高精度金型やインサートに最適です。

• 直接金属レーザー焼結 (DMLS): DMLSにより、300–350 W のレーザー出力を使用し、±0.05 mm 以内の寸法精度を維持しながら、微細な詳細や内部特徴を持つ高密度の機能性工具を生産できます。

• 電子ビーム溶融 (EBM): EBMは、大きく熱負荷のかかる部品に適しています。最大 800°C までの予熱により残留応力を最小限に抑え、肉厚の鍛造工具や熱間加工部品に推奨されます。

H13 3D プリンティングの主要な課題と解決策

• 残留応力と変形: H13 は印刷中に熱応力と反りの影響を受けやすくなります。600–650°C で 2 時間の応力除去焼鈍を行うことで、寸法安定性が向上し、亀裂のリスクが低減します。

• 表面粗さと気孔率: 造形時の表面粗さ Ra 8–12 µm は、離型や嵌合を妨げる可能性があります。電解研磨により、粗さを Ra 1.0 µm 未満に低減できます。

• 熱処理なしの微細構造脆性: 未処理のままでは、H13 は脆くなる可能性があります。1020°C で焼入れし、550°C で焼き戻すことで、HRC 48–53 を達成し、良好な靭性を得られます。

• 過酷な環境における耐食性: H13 は中程度の耐食性を提供します。不動態化処理により表面の遊離鉄を除去し、酸化皮膜による保護を強化します。

H13 3D 印刷部品の一般的な後処理

• 焼入れと焼き戻し: 1020°C での熱処理に続き 550°C で焼き戻すことで、靭性と耐摩耗性が向上し、高温工具用途向けに硬さが HRC 48–53 まで上昇します。

• CNC 加工: CNC 加工は、重要な寸法を精密化し、嵌合を改善し、ダイキャビティやコアの詳細部分における狭い隙間に対して±0.02 mm の公差を実現するために使用されます。

• 電解研磨: 電解研磨により Ra を 1.0 µm 未満に低減し、成形工具における表面離型性を向上させ、高摩擦ダイ部品におけるかじりを最小限に抑えます。

• 不動態化処理: 不動態化処理により表面から遊離鉄を除去し、湿気のあるまたは化学的に反応性の高い生産環境で使用される熱間加工金型の耐食性を向上させます。

業界應用シナリオと事例

H13 は以下の分野で広く使用されています:

• ダイカスト: 自動車および航空宇宙産業における高圧ダイカスト用の金型とインサート。

• 鍛造工具: 高温での金属熱間加工用のダイスと金型。

プラスチック成形: 塑料産業における射出成形金型および押出ダイスで、高强度と耐熱性を提供します。自動車産業の事例研究では、H13 3D 印刷金型が生産性を 40% 向上させ、サイクル時間と工具交換コストを削減したことが実証されました。

よくある質問 (FAQs)

1. H13 3D 印刷工具の最高作動温度は何度ですか？

2. 耐熱疲労性の観点において、H13 は他の熱間加工用工具鋼と比較してどうですか？

3. H13 3D 印刷部品に対する最適な後処理技術は何ですか？

4. H13 3D プリンティングはどのように金型生産の効率を向上させることができますか？

5. H13 3D プリンティングは高圧ダイカスト金型に適していますか？