Vid pressgjutning av aluminiumlegeringar utgör verktygskostnaden cirka tio procent av den totala kostnaden för den färdiga detaljen. Det är därför viktigt att välja ett verktygsmaterial med hög kvalitet och därigenom lång livslängd.

På materialet i formverktygen ställs höga krav. För några materialegenskaper gäller:

  • Bra värmeledningsförmåga minskar verktygets termiska gradienter och därmed de termiska spänningarna.

  • Hög duktilitet ökar verktygsmaterialets förmåga att ta upp plastisk töjning innan sprickor uppstår.

  • Hög seghet ökar verktygsmaterialets förmåga att ta upp dragspänningar utan att brista.

  • Hög anlöpningsbeständighet motverkar mjuknande vid hög temperatur.

  • Hög varmsträckgräns minskar den plastiska töjningen vid hög temperatur.

  • Hög kryphållfasthet minskar risken för brott vid hög temperatur och långvarig belastning.

  • Låg termisk utvidgningskoefficient innebär låga termiska spänningar.

Av den totala verktygskostnaden utgör kostnaden för verktygsstålet 5 - 15 procent och kostnaden för värmebehandlingen 5 - 10 procent.

Nedan finns en förteckning (på engelska) över vilka egenskaper som krävs beroende på material.

Tabell verktygsmaterial:

Notering 1: Endast för korta serier i zink. Notering 2: Nitrerat.

Ett exempel på ett vanligt material i pressgjutverktyg är SS 14 22 42, som är ett legerat varmarbetsstål. Av svenska Uddeholm  marknadsförs materialet under namnet Orvar Supreme. Som legeringsämnen ingår bland annan krom, molybden och vanadin. Draghållfastheten Rm är cirka 1 400 MPa och hårdheten HRC 46 – 48. Detta stål används för verktygsinsatser, kärnor, slider, munstycken, spridarpinnar, utstötarpinnar, kolvar och fyllkammare.I den amerikanska standarden AISI benämns Orvar Supreme H13.
En vidareutveckling av detta material är Dievar, som har bättre materialegenskaper. Det kan härdas upp till hårdheten HRC 50 med bibehållen seghet. Dock är det mer svårbearbetat än Orvar Supreme. Ett annat material är så kallat maråldringsstål. Detta stål ger mycket fina ytor på den gjutna detaljen men är ett förhållandevis dyrt material. För moderverktyg används enklare konstruktionsstål.

En bra källa till mer information om verktygsstål finns hos ståltillverkaren Uddeholm som har tagit fram en teknisk skrift om stål för pressgjutverktyg.

4698