Acciai per stampi materie plastiche

L’acciaio 1.2083 ( X42Cr13 – X40Cr14 – UNS S42000 ) è un acciaio inossidabile martensitico ad alta temprabilità. Questo materiale si distingue nel panorama della metallurgia industriale per l’eccellente combinazione di resistenza alla corrosione, all’usura meccanica e per un’ottima attitudine alla lucidatura a specchio. Grazie all’elevato tenore di cromo disciolto nella matrice ferrosa, l’acciaio offre una barriera protettiva formidabile contro gli agenti atmosferici e l’azione chimica di sostanze fortemente aggressive.

L’analisi chimica indicativa vede la presenza di carbonio (C) intorno allo 0,40% e di cromo (Cr) al 13,0% – 14,5%. Questa specifica formulazione garantisce la formazione di carburi stabili, fondamentali per conferire durezza superficiale dopo lo spegnimento, preservando al contempo la matrice inossidabile del blocco d’acciaio.

CARATTERISTICHE ACCIAIO INOX 1.2083

L’acciaio inox X42Cr13 offre elevate prestazioni meccaniche e strutturali che lo rendono una scelta d’eccellenza per i costruttori di attrezzature industriali. I principali vantaggi tecnici includono:

• • Resistenza alla corrosione: eccellente contro agenti atmosferici e plastici corrosivi.
  • Lucidabilità a specchio: ottima purezza strutturale per finiture estetiche elevate.
  • Omogeneità: durezza uniforme garantita tra la superficie e il cuore del blocco.
  • Stabilità dimensionale: minime deformazioni durante il trattamento termico.
  • Tenacità superiore: prestazioni migliori rispetto ai convenzionali standard AISI 420.
  • Lavorabilità: ottima risposta alle lavorazioni alle macchine utensili.

TRATTAMENTI SUPERFICIALI E SALDABILITÀ

Questo materiale risponde ottimamente ai trattamenti termici superficiali avanzati. È idoneo per la nitrurazione ionica o al plasma (raggiungendo durezze superiori a 1050 HV) e si presta perfettamente alla fotoincisione chimica o laser grazie alla sua struttura priva di segregazioni grossolane.

Il ciclo di trattamento termico standard prevede una ricottura di addolcimento a 760-800°C con lento raffreddamento in forno. La tempra viene eseguita riscaldando il materiale a temperature comprese tra 1000°C e 1050°C, seguita da spegnimento in olio o bagno termale, ottenendo una durezza post-spegnimento fino a 56 HRC. I successivi rinvenimenti, da eseguire almeno due volte tra i 170°C e i 270°C (o superiori a seconda della tenacità richiesta), stabilizzano la struttura fissando la durezza d’impiego tipica tra i 46 e i 52 HRC.

La saldabilità dell’acciaio 1.2083 richiede invece precauzioni specifiche a causa della struttura martensitica e dell’alto contenuto di carbonio, fattori che aumentano la suscettibilità alle cricche a freddo. Per operare in sicurezza e ottenere giunti strutturalmente sani, è necessario attenersi rigorosamente ai seguenti parametri metallurgici:

• • Preriscaldo: 250°C obbligatori prima della saldatura.
  • Temperatura interpass: minimo 165°C durante il processo.
  • Raffreddamento: lento e controllato in ambiente protetto.
  • Trattamento post-saldatura: rinvenimenti successivi per alleviare le tensioni residue.

L’acciaio 1.2311 ( 40CrMnMo7 – 40CMD8) è un acciaio da bonifica legato al cromo, manganese e molibdeno, ampiamente utilizzato nella costruzione di stampi per materie plastiche, soprattutto per stampi di medie e grandi dimensioni.
Conosciuto anche attraverso diverse denominazioni commerciali, tra cui M201, l’acciaio 1.2311 viene normalmente fornito allo stato prebonificato, cioè già sottoposto a trattamento di bonifica e disponibile con una durezza adatta alle successive lavorazioni meccaniche.

Questa caratteristica consente di realizzare direttamente dal materiale fornito numerosi componenti per stampi, riducendo la necessità di ricorrere a ulteriori trattamenti termici dopo la lavorazione e semplificando il ciclo produttivo.

Caratteristiche dell’acciaio 1.2311

La composizione dell’acciaio 40CrMnMo7 è studiata per ottenere un buon equilibrio tra resistenza meccanica, tenacità, lavorabilità e stabilità dimensionale. La presenza di cromo, manganese e molibdeno contribuisce alla temprabilità dell’acciaio, caratteristica particolarmente importante nella produzione di componenti di grandi dimensioni. La buona profondità di tempra permette infatti di ottenere proprietà meccaniche relativamente uniformi anche in sezioni importanti, aspetto fondamentale nella costruzione di stampi di grandi dimensioni.

L’acciaio 1.2311 offre in particolare:

• buona resistenza meccanica;
• buona tenacità;
• elevata temprabilità;
• buona stabilità dimensionale;
• buona lavorabilità allo stato prebonificato;
• buona attitudine alla lucidatura;
• buona risposta alla nitrurazione;
• buon rapporto tra prestazioni e costi.

Queste caratteristiche hanno reso il 40CrMnMo7 uno dei materiali più utilizzati per la costruzione di stampi, portastampi, piastre e componenti per l’industria delle materie plastiche.

Acciaio 1.2311 prebonificato

Uno dei principali vantaggi dell’acciaio 1.2311 prebonificato è la possibilità di effettuare le lavorazioni meccaniche direttamente sul materiale fornito. La condizione prebonificata permette di evitare, in molte applicazioni, un successivo ciclo completo di tempra e rinvenimento dopo la fresatura dello stampo. Questo contribuisce a semplificare il processo produttivo e a ridurre il rischio di deformazioni o variazioni dimensionali associate ai trattamenti termici eseguiti sul pezzo già lavorato.

La durezza di fornitura viene normalmente definita in funzione della qualità e dello stato metallurgico richiesto. Per questo motivo, per applicazioni specifiche, è sempre opportuno fare riferimento alla certificazione del materiale e alle condizioni di fornitura concordate.

Acciaio 1.2311 e lavorabilità

Il 40CrMnMo7 allo stato prebonificato presenta una buona lavorabilità alle macchine utensili, permettendo di realizzare cavità, forature, tasche e geometrie complesse utilizzate nella costruzione degli stampi.

La sua lavorabilità, associata alla disponibilità in grandi sezioni, rende l’acciaio 1.2311 particolarmente adatto a componenti nei quali è necessario effettuare una significativa quantità di asportazione di materiale.
Rispetto all’acciaio 1.2312, che contiene zolfo per migliorare ulteriormente la lavorabilità, l’1.2311 può risultare più indicato quando assumono maggiore importanza qualità della superficie, lucidabilità e caratteristiche metallurgiche complessive.

Acciaio 1.2311 e lucidabilità

La buona attitudine alla finitura superficiale è una delle caratteristiche che rendono l’acciaio 1.2311 adatto alla costruzione di numerosi stampi per materie plastiche.
Rispetto agli acciai prebonificati specificamente modificati per massimizzare la lavorabilità, il 40CrMnMo7 offre un buon compromesso tra lavorabilità, resistenza meccanica e qualità della superficie lavorata.
La lucidabilità effettivamente ottenibile dipende comunque da diversi fattori, tra cui qualità metallurgica del materiale, stato di fornitura, trattamento termico, lavorazioni meccaniche e ciclo di lucidatura.

Nitrurazione dell’acciaio 1.2311

L’acciaio 1.2311 prebonificato può essere sottoposto a nitrurazione, trattamento termo-chimico utilizzato per aumentare la durezza superficiale e migliorare la resistenza all’usura del componente.
La nitrurazione può essere particolarmente interessante per gli stampi per materie plastiche sottoposti a elevato numero di cicli o nei quali alcune superfici sono soggette a fenomeni di usura.
Il trattamento viene normalmente eseguito a pezzo finito, dopo le principali lavorazioni meccaniche, secondo un ciclo definito in funzione delle caratteristiche richieste.

I valori di durezza superficiale e profondità dello strato nitrurato dipendono dal processo di nitrurazione utilizzato, dai parametri di trattamento e dalle condizioni metallurgiche del materiale. Per questo motivo, valori come circa 700–750 HV e uno spessore dello strato di circa 0,2 mm devono essere considerati come valori indicativi e verificati in funzione dello specifico trattamento e della qualità del materiale.

L’acciaio 1.2316 ( X36CrMo16 – X38CrMo16 ) è un acciaio inossidabile martensitico al cromo-molibdeno, utilizzato principalmente per la produzione di stampi, filiere e componenti destinati alla lavorazione delle materie plastiche. Grazie alla sua elevata resistenza alla corrosione, alla buona resistenza all’usura e all’attitudine alla lucidatura, rappresenta una soluzione indicata per applicazioni industriali che richiedono affidabilità, precisione e qualità superficiale.

Questo acciaio per stampi plastica viene generalmente fornito allo stato bonificato, o pretemprato, con una durezza indicativa compresa tra 280 e 325 HB. Tale condizione consente di lavorare il materiale senza ricorrere necessariamente a ulteriori trattamenti termici di tempra, riducendo il rischio di deformazioni dimensionali associate a questi processi.

caratteristiche dell’acciaio 1.2316

L’acciaio 1.2316 si distingue per la combinazione di proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e qualità superficiale. La presenza di circa il 16% di cromo e di molibdeno contribuisce a migliorare il comportamento del materiale in ambienti corrosivi, rendendolo particolarmente adatto agli stampi impiegati nella lavorazione di polimeri chimicamente aggressivi, come il PVC.

Le principali caratteristiche dell’acciaio 1.2316 sono:

• Resistenza alla corrosione: adatto alla realizzazione di stampi e componenti esposti a condizioni potenzialmente corrosive, in funzione dell’ambiente operativo e della finitura superficiale.
• Buona resistenza all’usura: indicato per attrezzature sottoposte a cicli di lavorazione ripetuti e a sollecitazioni tipiche dello stampaggio delle materie plastiche.
• Lucidabilità: presenta una buona attitudine alla lucidatura, anche con finiture di elevata qualità, in funzione della qualità metallurgica e del processo di lavorazione.
• Attitudine alla fotoincisione: utilizzabile per la realizzazione di texture, decorazioni e finiture superficiali sugli stampi.
• Stabilità dimensionale: la fornitura allo stato bonificato consente di limitare il rischio di deformazioni legate a ulteriori trattamenti termici, quando non necessari.
• Lavorabilità: la durezza di fornitura consente di eseguire le lavorazioni meccaniche necessarie alla realizzazione di stampi e componenti industriali.

Rispetto ad altri acciai per stampi plastica, come il 1.2083, l’acciaio 1.2316 offre una resistenza alla corrosione migliorata in determinate condizioni grazie alla presenza combinata di cromo e molibdeno. La scelta tra le due qualità deve comunque considerare il tipo di polimero lavorato, l’ambiente di esercizio, la finitura richiesta e le specifiche del produttore.

L’acciaio 1.2738 ( 40CrMnMoS8-6-4 – M238 ) è un acciaio speciale da bonifica ampiamente utilizzato nella costruzione di stampi per materie plastiche e attrezzature per lo stampaggio. Grazie al suo equilibrio tra resistenza meccanica, lavorabilità e caratteristiche metallurgiche, rappresenta una soluzione indicata per la realizzazione di stampi di medie e grandi dimensioni.

Caratteristiche dell’acciaio 1.2738

Conosciuto anche con la designazione 40CrMnNiMo8-6-4, l’acciaio 1.2738 appartiene alla famiglia degli acciai da bonifica per stampi. Viene normalmente fornito allo stato bonificato, una condizione che consente di lavorare il materiale per ottenere la geometria desiderata dello stampo senza dover necessariamente ricorrere a una successiva tempra completa.

Le principali caratteristiche dell’acciaio 1.2738 comprendono:

• Buona lavorabilità meccanica: adatto alle lavorazioni di fresatura, foratura e realizzazione di geometrie complesse.
• Resistenza meccanica: indicato per stampi e componenti sottoposti alle sollecitazioni tipiche dei processi industriali.
• Buona temprabilità in sezione: particolarmente utile nella realizzazione di stampi di dimensioni medio-grandi, da valutare in funzione delle dimensioni e delle specifiche di fornitura.
• Buona lucidabilità: idoneo a numerose applicazioni che richiedono una finitura superficiale controllata, in funzione della qualità del materiale e del ciclo di lavorazione.
• Possibilità di lavorazioni personalizzate: può essere fornito e lavorato secondo le esigenze dimensionali del progetto.

Le prestazioni effettive dipendono dallo stato di fornitura, dalle dimensioni del semilavorato, dalle lavorazioni eseguite e dalle specifiche tecniche richieste.