}

AMPCOLOY®944 — vaihtoehto beryllium-kuparille

 

Tässä artikkelissa käymme läpi

  • Mitä beryllium-kupari on? 
  • Beryllium-kuparin erikoisovellukset muoviteollisuudessa
  • Vaihtoehdon beryllium-kuparille: AMPCOLOY®944 -seos

 

Aluksi

Beryllium-kuparin käyttö ruiskuvalumuottien valmistuksessa

Beryllium-kupariseoksia käytetään muoviteollisuudessa maailmanlaajuisesti, mitä tulee ruiskupuristettujen osien valmistukseen. Sitä käyttää arviolta 50% muovin ruiskupuristusyrityksistä.

Edut ovat ilmeisiä, joten on helppo ymmärtää, miksi muottivalmistajat valitsevat tämän materiaalin. Beryllium-kupariseosten erinomaiset lämpöominaisuudet auttavat hälventämään lämpöä nopeasti muoviosista, lyhentäen sykliaikoja 15-20 %. Samalla materiaalin kovuus auttaa pienentämään muottien korjaus- ja kunnostustarvetta.


Huomioitavaa kuitenkin on, että materiaalin käytölle, etenkin elintarvikepakkausten kohdalla, on olemassa tiettyjä rajoituksia. Vaarana voi olla aineen siirtyminen pakkauksista ruokaan ja tämä saattaa erityisolosuhteissa olla ihmisille vaarallista.

 

Mitä beryllium-kupari on?

Beryllium on hopeanvalkoinen metalli, jota löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 1797. Materiaalilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan teolliseen käyttöön. Se on yksi kevyimmistä metalleista omaten yhden korkeimmista sulamispisteistä: 1287 Celsius-astetta (2348,6 Fahrenheit-astetta). Beryllium on noin kolmanneksen elastisempaa, mutta kuitenkin kuusi kertaa vahvempaa kuin teräs, painaessaankin 30% vähemmän kuin alumiini. Lisäksi se on antimagneettinen ja vastustuskykyinen typpihapolle, sillä on suuri lämmönjohtavuus eikä se hapetu normaaleissa lämpötiloissa.


Beryllium-kuparin tarkat ominaisuudet riippuvat käytetystä sekoitussuhteesta. Vakiosuhde on 1,85% berylliumia ja 98,15% kuparia. Jos sähkönjohtokykyä halutaan lisätä, berylliumin määrää pienennetään 0,2-0,7%: iin. Jos taas kovuus on etusijalla, määrän tulisi olla 1,6 - 2,05%.


Täysin lämpökäsitellyssä muodossaan beryllium-kupari on olemassa olevista kupariseoksista kovin (HV 100-420) sekä vahvin (vetolujuus 410-1400 N / mm2). Mekaanisten ominaisuuksien osalta se on saman tasoinen kuin monet erikoislujat teräslaadut, mutta sillä on niitä parempi korroosionkestävyys. Samalla beryllium-kuparilla on korkeampi sähkönjohtavuus (16% - 65% IACS) ja suurempi lämmönjohtavuus (210 W / m * C).


Beryllium-kupariseoksia käytetään esimerkiksi jousissa, sähkökoskettimissa, venttiileissä, pumpuissa, erilaisissa työkaluissa — ja tietysti ruiskuvalumuoteissa. Seokset ovat suosittuja myös kaivos-, kaasu- ja petrokemian teollisuudessa, koska aine ei tuota kipinöitä. Lisäksi materiaalin ainutlaatuinen yhdistelmä kovuutta sekä sähkön- ja lämmönjohtavuutta, tekee berylliumkuparista ihanteellisen seoksen matkapuhelinten, tablettien ja kannettavien tietokoneiden pienikokoisille komponenteille.

 

AMPCOLOY-seosten-kemialliset-koostumukset

Erikoissovellukset muoviteollisuudessa


Beryllium-kupari on vakiinnuttanut asemansa muoviteollisuudessa ja sitä käytetään pääasiassa seuraavien tuotteiden ja työkalujen valmistukseen:

  • teräs- ja alumiinimuottien insertit sekä keernat, joissa tarvitaan parempaa jäähdytystä
  • tiivistystyökalut
  • myös jäähdytetyt insertit ja keernat
  • suuttimet ja neulat
  • ruiskuvalu- ja puhallusmuotit korkeapainealueella
  • lujuutta ja kulutuskestävyyttä lisäävät insertit alumiinimuotteihin

 

Beryllium-kuparin edut muoviteollisuudessa: 

  • tuottaa korkealaatuisia muoviosia ja vähäiset kokonaiskustannukset verrattuna muihin kilpaileviin muottimateriaaleihin
  • optimaalinen kovuuden, kulutuskestävyyden, lämpöväsymyksen ja lämmönjohtavuuden yhdistelmä
  • korkea lämmönjohtavuus teräkseen verrattuna, mikä johtaa merkittäviin etuihin osan vääristymien, spatiaalisen ohjauksen ja syklin ajan minimoimisessa
  • pidempi työkalun käyttöikä ja vähemmän seisokkeja hitaasta lämpöväsymyksestä johtuen 
  • parempi tuottavuus ja tehokkuus
  • erinomainen kestävyys muovaustoimintojen syövyttäville sivutuotteille, kuten suolahapolle
  • korkea lujuus ja kulutuskestävyys tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn niska-, lanka- ja alaosissa yhdistettynä muihin materiaaleihin 
  • beryllium-kupari-insertit ja -muotit voidaan liittää yhteen ja korjata vastushitsauksella, TIG- ja MIG-hitsauksilla. Materiaalin pehmenemisen ja hapettumisen estämiseksi on kuitenkin tehtävä varotoimenpiteitä. Korjauksessa tulisi käyttää samaa metallia kuin korjattava osa on, ja oksidit, öljy sekä pöly tulisi poistaa osista ennen hitsausta.

 

Onko beryllium-kuparille vaihtoehtoja?

Kyllä! AMPCO METAL tuo markkinoille uuden kupari-nikkeli-piikromiseoksen AMPCOLOY ® 944, joka on kehitetty beryllium-kuparin vaihtoehdoksi teollisiin sovelluksiin, joissa vaaditaan lujuuden ja korkean lämmönjohtavuuden yhdistelmää. Nämä AMPCOLOY® 944: n ainutlaatuiset ominaisuudet saavutetaan erityisesti tätä varten kehitetyillä valmistusmenetelmillä ja monimutkaisilla seosyhdistelmillä. Tämä uraauurtava uusi kupariseos, AMPCOLOY® 944, tarjoaa oikean tasapainon keskimääräisen kovuuden (28 HRC) ja lämmönjohtavuuden (150 W / m * K, 4-5 kertaa suurempi kuin P20-työkaluteräksen) välillä sekä noin 35% IACS sähkönjohtavuuden. Seuraava taulukko antaa hyvän vertailun tämän uuden seoksen ja muiden yleisesti käytettyjen materiaalien välillä:

Uusi kupariseos AMPCOLOY® 944 tarjoaa optimaalisen yhdistelmän kovuutta (k.a. 28 HRC) ja lämmönjohtavuutta (150 W/m*K).

 

Eri-materiaalien-lämmönjohtavuus-kovuus-AMPCOLOY

 

AMPCOLOY® 944 vähentää materiaaliromua ja lyhentää työstöaikoja. Tyypillisiä käyttökohteita ovat muovin työstöön tarkoitetut muottityökalut, jotka soveltuvat erittäin hyvin monenlaisten muovimateriaalien ruiskutus- ja puhallusmuottiteriin. Seosta käytetään näissä sovelluksissa, koska sillä on erittäin hyvä korroosionkestävyys PVC-hartseille sekä erinomaiset tulokset lämpömuovauksessa. Muovituotannossa käytetään AMPCOLOY® 944 -seosta pesissä, joissa se lyhentää muovausjaksoja, vähentää muotin jälkeisiä säröjä, tuottaa enemmän osia tunnissa, lisää suunnittelun joustavuutta, poistaa lämmön tasaisuuden ja parantaa muoviosien vakautta mittojen suhteen. Suurempi kovuus myös pidentää muotin käyttöikää ja alentaa työstö- ja tuotantokustannuksia, koska AMPCOLOY® 944 ei vaadi ylimääräistä lämpökäsittelyä.

 


AMPCOLOY® 944:n käyttö muoviprosessoreissa:

  • Lyhentää muovausjaksoja
  • Vähentää jälkimuottien osien vääristymiä
  • Parantaa tuotannon tehokkuutta
  • Lisää suunnittelun joustavuutta
  • Pidentää käyttöikää
  • Pienentää työstö- ja tuotantokustannuksia

 

AMPCOLOY® 944 -seosta voidaan käyttää sovelluksiin, joissa vaaditaan suurempia kovuustasoja, kuten pesät, pesän insertit, keernat, juoksukanavalliset muotit, kuumasuuttimet, keernatapit, puhallustapit, ejektoriholkkienyhdistelmät ja suutinholkit.
Sen erinomaisilla sähkönjohtavuusominaisuuksilla, noin 35% IACS, AMPCOLOY® 944 –seosta voidaan käyttää myös vastushitsaussovelluksissa ja integroidun piirisirun tuotantoalueilla.
AMPCOLOY® 944 -materiaalia on nyt saatavana varastosta pyörötankoina, joiden halkaisija on 25 mm - 100 mm ja levyinä, joiden paksuus on enintään 100 mm.

AMPCO METAL’in muotti- ja työkaluseosten sarjaan kuuluvat seuraavat seokset:

AMPCO-seosten-ominaisuudet

Metalcenter Group toimii Suomessa AMPCOLOY®- ja AMPCO®-metallien jälleenmyyjänä. Tarjoamme laajan valikoiman metalleja lukuisissa muodoissa; pyörötangot, putket, latat, levyt sekä asiakasmittaiset tuotteet. Saatavilla myös koneistettuja osia. Mikäli haluat lisätietoja, otathan yhteyttä myyntiin! 


Lisätietoa seoksista ja AMPCO METAL:ista: https://academy.ampcometal.com/