การเลือกวัสดุในการผลิตแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือและประสิทธิภาพการตัดเฉือน เมื่อเหล็กกล้าเครื่องมือทำงานเย็น D2 แบบดั้งเดิมเกิดการบิ่น แตก หรือประสิทธิภาพการอบชุบด้วยความร้อนไม่สม่ำเสมอภายใต้สภาวะการทำงานที่ซับซ้อน การอัปเกรดเป็น DC53 มักเป็นการตัดสินใจที่สำคัญในการปรับปรุงผลผลิต
D2 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในกลุ่มเหล็กกล้าแม่พิมพ์ทำงานเย็น ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านความทนทานต่อการสึกหรอสูงและประสิทธิภาพด้านต้นทุน องค์ประกอบคาร์บอนสูง โครเมียมสูง สนับสนุนความทนทานต่อการสึกหรอ แต่จำกัดความเหนียว DC53 ใช้สมดุลโลหะผสมที่ปรับปรุงแล้ว โดยมีปริมาณคาร์บอนและโครเมียมต่ำลง และอัตราส่วนโมลิบดีนัมสูงขึ้น ซึ่งเป็นการออกแบบที่ตั้งใจจะรักษาความแข็งไว้พร้อมๆ กับการปรับปรุงความเหนียว การชุบแข็งรอง และความเสถียรของการอบชุบด้วยความร้อน
| คุณสมบัติ | เหล็กกล้าเครื่องมือ D2 | เหล็กกล้าแม่พิมพ์ DC53 |
|---|---|---|
| ความเหนียว | ต่ำกว่า; มีแนวโน้มที่จะบิ่น | สูง; ทนทานต่อการแตกหัก |
| ประสิทธิภาพการตัดลวด EDM | ต้องการการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวด | เสถียร; ความปลอดภัยในการตัดเฉือนสูง |
| ความเสถียรของการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง | ค่อนข้างอ่อนแอ | สูง; เหมาะสำหรับการเคลือบ PVD |
| ความแข็งทั่วไป (HRC) | 58–60 | 60–62 (สูงสุด 63) |
ในการใช้งานจริง ข้อดีของ DC53 ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสามด้าน
ชั้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดด้วยไฟฟ้าลวดสามารถเป็นแหล่งที่มาของความล้มเหลวของแม่พิมพ์ เนื่องจาก DC53 มีความเหนียวสูงกว่าและความเสถียรของการอบชุบด้วยความร้อนที่ดีกว่า จึงมีความทนทานต่อการแตกร้าวขนาดเล็กในโพรงที่ซับซ้อน ช่องแคบ และการออกแบบมุมแหลมได้ดีกว่า ลดอัตราของเสียระหว่างการตัดเฉือน
เครื่องมือที่มีความแม่นยำสมัยใหม่มักต้องการการเคลือบ PVD หรือไนไตรดิ้ง หาก D2 ถูกนำไปผ่านการอบชุบด้วยความร้อนสูงหลังจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำ มีแนวโน้มที่จะเกิดการบิดเบือนของมิติหรือความผันผวนของความแข็ง DC53 ถูกออกแบบมาสำหรับการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง และสามารถรักษาความแข็งที่เสถียรและความแม่นยำของมิติที่ 520–530°C ทำให้เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำเคลือบผิว
D2 ยังคงมีข้อได้เปรียบในโครงการที่คำนึงถึงต้นทุนเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม เมื่อเครื่องมือต้องเผชิญกับภาระที่ขาดตอน โครงสร้างผนังบาง หรือข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความเสถียรของมิติ DC53 ให้มากกว่าแค่ค่าความแข็งที่สูงขึ้น แต่ให้ความน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานเต็มของแม่พิมพ์
ดังนั้น การเลือกวัสดุควรพิจารณาจากสภาวะการทำงาน ข้อกำหนดในการแปรรูป และข้อจำกัดด้านต้นทุน แทนที่จะพิจารณาจากความแข็งเพียงอย่างเดียว