Acciaio C45: perché è un buon acciaio per stampi?

Sono tante le caratteristiche che contraddistinguono l'acciaio rispetto ad altre leghe metalliche.
Se da un lato si tratta di un materiale igienico ed inerte, e cioè inodore ed insapore, dall'altra gode di una buona duttilità e resistenza alle alte e basse temperature. Nella fattispecie la sua struttura fisica e molecolare non subisce modifiche a seguito di trazioni criogeniche o termogeniche, e questo lo rende particolarmente indicato per essere utilizzato nel campo dello stampaggio industriale.

L'uso dell'acciaio nella tecnica dello stampaggio industriale

La tecnica dello stampaggio industriale è una parte del processo produttivo che prevede la creazione di lamiere sottili, partendo dall'utilizzo di barre piene, grazie all'applicazione di una potente forza di trazione.
L'intero processo si fonda su una lenta e continua deformazione del materiale, che viene via via portato ad assumere la forma finale attraverso un'azione di mera pressione che dirige il materiale attraverso i fori più o meno grandi di diverse matrici.

La forma dell'intera struttura deputata alla formazione di uno stampo è composta da una matrice inferiore deputata alla conformazione della forma esterna del pezzo, e da una matrice superiore che ha lo scopo di mantenere alloggiate la piastra di acciaio durante l’operazione di pressione.
Nella prima fase la sezione in acciaio viene lubrificata e collocata sulla matrice inferiore.
Segue una prima pressurizzazione, che provoca la stabilizzazione del pezzo metallico.
Successivamente uno spintone, che non è altro che la forma che il pezzo metallico assumerà internamente, scende a deformare il l'acciaio.
É la presenza del foro centrale che attraversa le due matrici che consente il passaggio dello stampo prescelto.
Scendendo con una pressione costante, questo spintone conferirà lentamente la forma desiderata al pezzo di metallo collocato tra le due matrici.
L'intero processo si conclude con il ritiro dello spintone e il successivo allentamento e distacco della matrice superiore.

Le due tecniche di stampaggio industriale dell'acciaio

Esistono due tipologie di esecuzione per ottenere uno stampo attraverso la pressione dell'acciaio: la tecnica a caldo e la tecnica a freddo.

La tecnica dello stampaggio a caldo

Nello stampaggio a caldo la matrice modella la forma attraverso l'utilizzo della forza termica. Sia la piastra di acciaio che la matrice sono surriscaldati per conferire al metallo la forma desiderata.
Sebbene il materiale non risenta di alcun indebolimento, questa è una tecnica di lavorazione piuttosto lenta, poiché il processo di riscaldamento di tutti i pezzi deputati allo stampaggio è lento, abbisognando di determinati tempi tecnici.

La tecnica dello stampaggio a freddo

La tecnica dello stampaggio a freddo, invece, non solo permette una produzione più precisa, ma richiede anche tempi e costi inferiori, poiché la pressione è eseguita a temperatura ambiente.
Anche se occorre una pressione aggiuntiva per modellare l'acciaio, questa gli conferisce qualità extra e un aspetto esteticamente gradevole.

L'acciaio stampato a freddo, può essere trovato in molti prodotti di consumo che usiamo quotidianamente, in quanto ha le caratteristiche fisiche e accattivanti che lo rendono indicato per molti prodotti.
Ecco perché lo stampo dell'acciaio viene impiegato in diversi settori, come per esempio nella fabbricazione di utensili a banda stagnata, come pentole, catini e piatti.
Il suo utilizzo non si si allarga solo all’industria automotive per la progettazione e creazione di carrozzerie di automobili e di veicoli da lavoro, ma si estende anche nella produzione di elettrodomestici, o prodotti destinati all'arredamento sanitario, come le vasche da bagno, lavandini e punti di lavaggio in genere.
In ultimo, ma non meno importante, la tecnica dello stampaggio industriale dell'acciaio è fortemente impiegata nella produzione di imballaggi alimentari, come lattine e cibo in scatola.

La tecnica dell'acciaio stampato a freddo ha caratteristiche tali per cui può essere impiegata per misure più precise rispetto ad altre forme di acciaio, insieme ad angoli più affilati. Ciò è dovuto al fatto che i prodotti di acciaio formati a caldo cambieranno di forma durante il processo di raffreddamento.
L'acciaio stampato a freddo, inoltre, ha una maggiore resistenza allo snervamento e resistenza alla trazione rispetto ai prodotti laminati a caldo, senza contare che ottiene una finitura superficiale migliorata rispetto all'acciaio stampato a caldo, che lo rende più piacevole alla vista.

Acciaio per stampi a caldo e acciaio per stampi a freddo: le differenze

Ovviamente per ottenere stampi finali di ottima qualità occorre impiegare un acciaio che abbia determinate caratteristiche tecniche per cui sia in grado di sopportare senza accusare le pressioni eccezionali che gli vengono applicate sulla superficie.
Ecco perché ci sono tante qualità di acciaio quante sono le tipologie di stampaggio per ottenere il prodotto finale atteso.
Se si necessita di una tipologia di acciaio che sia in grado di resistere alle alte temperature dello stampaggio a caldo o pressofusione, gli acciai per stampi a caldo e per materie plastiche sono la soluzione più indicata.
Ad essi si richiede resistenza ad un calore non continuo collocato tra i 450°C e i 600°C, nonché insensibilità all’ingrossamento del grano che si manifesta quando l’acciaio è sottoposto per molto tempo alle alte temperature.

Se invece si ricerca una tipologia di acciaio adatta allo stampaggio a freddo, capace quindi di resistere sia all'usura che agli urti, gli acciai per stampi a freddo rappresentano il materiale adatto.
La peculiarità che contraddistingue questo tipo di acciai è la consistente concentrazione di carbonio, che permette il conferimento di una notevole durezza, tenacità, resistenza all’usura e temprabilità.

L'alto tenore di carbonio, additivato con altri elementi, garantisce inoltre indeformabilità al trattamento termico, penetrazione di tempra, e capacità di taglio. Ecco perché la composizione di questi acciai appare molto diversificata: dall'aggiunta di carbonio, al cromo-carbonio, al tungsteno-cromo, al tungsteno e al manganese-vanadio.

Perché usare il C45 come acciaio per stampi

L'acciaio C45 è un acciaio al carbonio medio non legato, a media resistenza con buona lavorabilità e eccellenti proprietà di trazione.
Questa tipologia di materiale rappresenta uno degli acciai per lo stampaggio industriale in virtù dell’ottimo compromesso tra le peculiarità di resistenza e tenacità.
Si tratta di un tipo di acciaio fornito al naturale, solitamente destinato al trattamento di bonifica, con una tempra seguita da rinvenimento intorno a 600°C.

Grazie alle sue caratteristiche, l’acciaio C45 si presta bene per utilizzi quali lo stampo di organi meccanici duri e resistenti come alberi, perni, attrezzi agricoli, chiavette, ingranaggi, porta stampi, sottostampi, colonne ed in genere tutti i pezzi che devono essere in grado di resistere ad usura ed urti.

In poche parole, l'acciaio C45 offre una buona lavorabilità, rispondendo alle peculiarità di elevata attitudine alla bonifica e alla tempra superficiale.
Garantisce buone caratteristiche meccaniche a freddo, ma ha una risposta discreta alla stabilità derivante dal trattamento termico.
In sintesi l'acciaio C45 si presta sia allo stampo a caldo che alla pressofusione a freddo: a propendere per quale processo lavorativo destinarlo sarà la forma desiderata del pezzo finale.

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