Die Wahl des richtigen Stahls für Druckgussformen ist entscheidend für die Lebensdauer der Form, Teilqualität, und Produktionseffizienz. Druckgussformen sind rauen Bedingungen ausgesetzt – hohen Temperaturen (bis zu 600°C für Aluminiumlegierungsguss), wiederholte thermische Zyklen, und mechanischer Verschleiß – daher muss der Stahl im Gleichgewicht sein hohe Stärke, Resistenz tragen, Hitzeermüdungsbeständigkeit, Und Verarbeitbarkeit. In diesem Artikel werden die besten Stahloptionen für verschiedene Szenarien aufgeschlüsselt, vergleicht ihre wichtigsten Eigenschaften, und bietet umsetzbare Auswahltipps zur Lösung Ihrer Herausforderungen beim Formmaterial.
1. Kernleistungsanforderungen für Druckgussformstahl
Bevor Sie sich mit bestimmten Stahltypen befassen, Es ist wichtig, die nicht verhandelbaren Leistungskennzahlen zu verstehen – diese bilden die Grundlage Ihrer Auswahl. Verwenden Sie die folgende Tabelle, um Prioritäten basierend auf Gussmaterial und Produktionsvolumen zu klären:
| Leistungsmetrik | Definition | Kritikalität für verschiedene Szenarien |
| Hitzeermüdungsbeständigkeit | Fähigkeit, wiederholtem Erhitzen/Abkühlen ohne Rissbildung standzuhalten | ★★★★★ (Guss aus Aluminium-/Magnesiumlegierung: 300–600°C thermische Zyklen) |
| Resistenz tragen | Beständigkeit gegen Oberflächenabrieb durch geschmolzenes Metall | ★★★★☆ (Produktion mit hoher Volumen: >100,000 Zyklen) |
| Zähigkeit | Fähigkeit, Stößen und Verformungen unter hohem Druck standzuhalten | ★★★★☆ (Große Formen oder dickwandige Teile: hoher Spanndruck) |
| Verarbeitbarkeit | Leichte Bearbeitung (Mahlen, Bohren) und polieren | ★★★☆☆ (Komplexe Formhohlräume: erfordert eine feine Oberflächenbeschaffenheit) |
| Korrosionsbeständigkeit | Beständigkeit gegen chemische Angriffe durch geschmolzenes Metall oder Kühlmittel | ★★★☆☆ (Guss aus Zinklegierung: Geschmolzenes Zink kann Stahl korrodieren) |
2. Top-Stahlsorten für Druckgussformen: Vergleich & Anwendungsfälle
Nicht alle Stähle sind gleich – jeder Typ zeichnet sich in bestimmten Situationen aus. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der am häufigsten verwendeten Optionen, Der Übersichtlichkeit halber sind sie nach „allgemeinen“ und „spezialisierten“ Kategorien geordnet.
2.1 Allzweck-Hochleistungsstähle (Die häufigsten Entscheidungen)
Diese Stähle gleichen alle wichtigen Eigenschaften aus und funktionieren für 80% von Druckgussanwendungen (Z.B., Formen aus Aluminiumlegierung, Produktion mittlerer Stückzahlen).
| Stahltyp | Schlüsselmerkmale | Vorteile | Ideale Anwendungsfälle |
| H13-Stahl | – Hervorragende Warmhärte (HRC 48–52 nach Wärmebehandlung)- Stabile chemische Zusammensetzung- Gute Schlagfestigkeit und Verarbeitbarkeit | – Gleicht Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus- Geeignet für komplex geformte Formen- Geringe Wartungskosten | Große Formen (Z.B., Automotorblöcke), Kernkomponenten (Schimmelkerne, Führungssäulen), Druckguss aus Aluminiumlegierung (100,000–500.000 Zyklen) |
| H11-Stahl | – Hohe thermische Festigkeit (Behält seine Härte bei 600°C)- Starke Härteverstellbarkeit (HRC 45–50)- Leicht zu bearbeiten und zu reparieren | – Häufig wartungsfreundlich (geringe Nacharbeitsschwierigkeit)- Funktioniert gut in Zyklen mittlerer Temperatur | Große Formen erfordern regelmäßige Wartung (Z.B., Gehäuse von Haushaltsgeräten), Druckguss aus Zinklegierung |
| 8407 Stahl | – Hervorragende thermische Stabilität (minimaler Verzug nach der Wärmebehandlung)- Gute Schnittleistung- Hoher Verschleißfestigkeit (besser als H13 für kleine Funktionen) | – Liefert eine gleichbleibende Teilequalität über lange Auflagen- Geeignet für Präzisionsformen | Kleine und mittelgroße Formen (Z.B., Gehäuse für elektronische Bauteile), hohe Härteanforderungen (HRC 50–54), Guss aus Aluminium/Magnesium-Legierung |
Beispiel: H13 vs. 8407 für Aluminiumlegierungsformen
Für eine Aluminiumradform mit 500.000 Zyklen:
- H13-Stahl: Niedrigere Voraussetzungen, einfachere Bearbeitung komplexer Speichendetails, kann aber später leichte Gebrauchsspuren aufweisen 400,000 Zyklen.
- 8407 Stahl: 15–20 % längere Lebensdauer (bis zu 600,000 Zyklen), bessere Beibehaltung der Oberflächenbeschaffenheit, aber 10–15 % höhere Materialkosten.
2.2 Spezialstähle für einzigartige Anforderungen
Diese Stähle erfüllen extreme Anforderungen – beispielsweise hohe Präzision, lange Lebensdauer, oder Korrosionsbeständigkeit – wo Allzweckstähle nicht ausreichen.
| Stahltyp | Schlüsselmerkmale | Vorteile | Ideale Anwendungsfälle |
| S136-Stahl | – Hervorragende Korrosionsbeständigkeit (Chromgehalt >13%)- Gute Hochtemperaturstabilität- Poliert die Oberfläche spiegelglatt (Ra <0.02 μm) | – Verhindert Korrosion von Zinklegierungen- Kein Oberflächenrost durch Kühlmittel | Kleine/mittlere Formen mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte (Z.B., kosmetische Teile), Druckguss aus Zinklegierung |
| NAK80 Stahl | – Nickellegierter Werkzeugstahl- Hohe Beständigkeit gegen Verformung bei hohen Temperaturen- Überragende Schneidleistung (Für die Bearbeitung ist keine Wärmebehandlung erforderlich) | – Behält die Dimensionsstabilität in 400–500 °C-Zyklen bei- Reduziert die Bearbeitungszeit um 20–30 % | Hochpräzisen Formen (Z.B., Sensorgehäuse), Teile, die enge Toleranzen erfordern (<± 0,01 mm) |
| 718 Stahl | – Optimierte Mikrostruktur durch spezielles Glühen- Hohe Härte (HRC 48–52) und Ermüdungsbeständigkeit- Gute Schweißbarkeit für Formenreparaturen | – Lange Lebensdauer für die Produktion mittlerer Stückzahlen (200,000–300.000 Zyklen)- Geringe Rissgefahr bei der Reparatur | Kleine/mittlere Präzisionsteile (Z.B., Smartphone -Rahmen), Druckguss aus Aluminiumlegierung |
| 8418 Stahl | – Hohe Reinheit (geringer Schwefelgehalt)- Geringer Siliziumgehalt, hoher Molybdänanteil- Hervorragende Erosions- und Rissbeständigkeit | – Hält schnellen Kälte-Wärme-Zyklen stand (Z.B., Galvanikformen für Möbelgriffe)- Keine Oberflächenrisse danach 300,000+ Zyklen | Formen, die eine lange Haltbarkeit erfordern, Teile mit häufigen Temperaturschwankungen |
2.3 Premiumstähle für extreme Ansprüche
Für Formen mit extrem hohen Anforderungen an die Lebensdauer oder Produktqualität (Z.B., Luft- und Raumfahrtteile, 1,000,000+ Zyklen), Diese fortschrittlichen Stähle sind die Investition wert:
- DIEVAR-Stahl: Im Elektroschlackeofen raffiniert (Esr) Verfahren, es hat eine verbesserte Zähigkeit und Duktilität. Hemmt die Rissausbreitung, Damit ist es ideal für große, Hochdruckformen (Z.B., Hochleistungskomponenten für die Automobilindustrie).
- DAC55 Stahl: Ähnlich wie H13, jedoch mit höherem Chromgehalt, es bietet 25% bessere Hitzeermüdungsbeständigkeit. Perfekt für den Guss von Aluminiumlegierungen mit häufigen Temperaturschocks.
- 1.8433 Stahl: Ein Warmarbeitsstahl europäischer Qualität mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und Verarbeitbarkeit. Wird in Präzisionsformen für Teile medizinischer Geräte verwendet.
3. Weitere optionale Materialien: Profis & Nachteile
Wenn Budget oder Produktionsumfang Ihre Auswahl einschränken, Ziehen Sie diese Alternativen in Betracht – seien Sie sich jedoch der Nachteile bewusst:
| Materialtyp | Schlüsselmerkmale | Profis | Nachteile | Ideale Anwendungsfälle |
| Legierungsstahl | Hohe Stärke, gute Härte (HRC 45–50) | – Geeignet für Teile mit hoher Nachfrage (Autokomponenten)- Bessere mechanische Eigenschaften als Kohlenstoffstahl | – Difficult to machine (requires specialized tools)- Hohe Kosten (2–3x more than H13) | Hochwertig, high-output production (100,000+ Zyklen) |
| Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) | Gute Schnittleistung, low material cost | – Erschwinglich (1/3 the cost of H13)- Easy to machine for simple molds | – Kurze Lebensdauer (≤50,000 cycles)- Easy wear and deformation at high temperatures | Small/medium batches (≤10,000 parts), ordinary precision requirements |
| Stahl werfen | Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, niedrige Kosten | – Billig (1/4 the cost of H13)- Suitable for large molds (Z.B., industrial machine housings) | – Langer Bearbeitungszyklus (3–4x longer than H13)- Geringe Präzision (Toleranzen >± 0,1 mm) | Groß, low-precision die castings (Z.B., heavy equipment frames) |
4. Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Auswahl von Druckgussformstahl
Folgen Sie dieser Linie, actionable process to choose the right steel for your project—no more guesswork:
Schritt 1: Kernanforderungen definieren
Beginnen Sie mit der Antwort 3 critical questions:
- What metal are you casting? (Aluminum = prioritize heat fatigue; zinc = prioritize corrosion resistance)
- What’s the production volume? (High volume >500,000 cycles = choose 8418/DIEVAR; Niedriges Volumen <10,000 = HSS/cast steel)
- What’s the mold complexity? (Complex cavities = prioritize processability; Z.B., H13/NAK80)
Schritt 2: Bringen Sie Leistung und Kosten in Einklang
Use the “cost-performance ratio” rule:
- Für 80% of standard applications (Aluminium, 100,000–300.000 Zyklen), H13-Stahl is the best value—it meets all requirements without premium costs.
- For precision or corrosion needs, upgrade to S136 (Zink) oder NAK80 (high-precision aluminum)—the extra cost is offset by reduced rework and longer lifespan.
Schritt 3: Überprüfen Sie die Verarbeitbarkeit
Ensure the steel can be machined to your mold’s design:
- Complex cavities with fine details: Avoid hard-to-machine alloys (Z.B., DAC55) unless necessary—opt for NAK80 or H13.
- Large molds requiring welding repairs: Wählen 718 Stahl (Ausgezeichnete Schweißbarkeit) to avoid cracking during maintenance.
Perspektive der Yigu -Technologie
Bei Yigu Technology, we believe die casting mold steel selection is about aligning material properties with real-world production needs. Für die meisten Kunden (Automobil, Unterhaltungselektronik), Wir empfehlen H13-Stahl as the starting point—it balances cost, Leistung, and processability for aluminum alloy molds. Für hochpräzise Teile (Z.B., 5G device housings), we upgrade to NAK80 to ensure dimensional stability in 400–500°C cycles. For zinc alloy clients, S136-Stahl is non-negotiable to prevent corrosion. We also factor in production volume: for runs >500,000 Zyklen, we suggest 8418 Stahl—its crack resistance cuts mold replacement costs by 30%. Letztlich, the goal isn’t just choosing “good steel”—it’s choosing steel that maximizes mold lifespan and minimizes total production cost.
FAQ
- Can I use H13 Steel for zinc alloy die casting?
H13 Steel works for low-volume zinc casting (<50,000 Zyklen) but is not ideal for long runs. Molten zinc can corrode H13 over time, leading to surface defects. For zinc alloy molds, S136-Stahl (with high chromium content) is better—it resists corrosion and maintains surface finish.
- How much longer does DIEVAR Steel last compared to H13?
DIEVAR-Stahl, refined via ESR, has 30–40% longer lifespan than H13 in high-temperature aluminum casting. Zum Beispiel, an H13 mold may last 300,000 Zyklen, while DIEVAR can reach 400,000–450,000 cycles—ideal for high-volume production where mold replacement is costly.
- Is high-speed steel (HSS) a viable option for small-batch die casting?
Ja, HSS is suitable for small batches (<10,000 Teile) with ordinary precision. It’s cheap and easy to machine, making it cost-effective for prototypes or low-volume runs. Jedoch, avoid HSS for high-temperature casting (aluminum/magnesium)—it wears quickly, leading to inconsistent part quality after 5,000–10,000 cycles.