Leimausmateriaalien valinnan tulee perustua prosessin suorituskykyindikaattoreihin, jotta varmistetaan korkea stabiilisuus, alhainen vikojen määrä ja hyvä muotin mukautuvuus muovauksen aikana. Kriittisimmät indikaattorit ovat myötörajasuhde, venymä, kovettumisindeksi, paksuuden orientaatiokerroin ja pinnan laatu, jotka määrittävät suoraan materiaalin soveltuvuuden tiettyyn meistoprosessiin. Seuraavassa on systemaattinen materiaalin valintamenetelmä, joka perustuu näihin suoritusindikaattoreihin:
Keskeisten suorituskykyindikaattoreiden ja materiaalin valinnan välinen vastaavuus
Pienempi myötörajasuhde (σs/σb) on parempi. Alhainen myötörajasuhde tarkoittaa alhaista myötörajaa, suurta vetolujuutta, suurta plastista muodonmuutosaluetta ja vähemmän herkkyyttä halkeilulle.
Suositeltavat materiaalit: Vähähiiliteräs (esim. SPCC, myötörajasuhde noin 0,6), hehkutetut alumiiniseokset (esim. 5052-O).
Vältä käyttöä: Lujalla{0}}teräksellä (esim. 22MnB5) on korkea myötölujuussuhde kylmässä, minkä vuoksi se on alttiina halkeilemaan ja vaatii kuumamuovausta.
Mitä suurempi venymä (δ), sitä vahvempi muovauskyky. Tasainen venymä heijastaa materiaalin kykyä vastustaa paikallista kaventumista venytyksen aikana, mikä vaikuttaa suoraan venymän muodonmuutosten rajaan (kuten syväveto).
Suositeltavat materiaalit: venymä > 30%, kuten pehmeä kupari (C1020P, δ≈45%) ja austeniittinen ruostumaton teräs (SUS304, δ≈40%).
Huomautus: Haurailla materiaaleilla (kuten{0}}hiiliteräksellä) on alhainen venymä, ja ne soveltuvat vain yksinkertaiseen lävistykseen.
Mitä korkeampi kovettumisindeksi (n-arvo), sitä parempi se soveltuu monimutkaiseen muotoiluun. Korkea n-arvo tarkoittaa, että materiaali kovettuu nopeasti kylmämuodonmuutoksen aikana, mikä voi estää paikallista ohenemista ja tehdä muodonmuutoksesta tasaisemman.
Sovellettavat skenaariot: syväveto,{0}}monikierrosmuovaus.
Suositeltu materiaali: austeniittinen ruostumaton teräs (n≈0,5), parempi kuin tavallinen vähähiilinen teräs (n≈0,2). Suurempi levypaksuuden suuntauskerroin (r-arvo) edistää syvävetoa.
Suurempi r-arvo osoittaa, että materiaali vääntyy helposti tasosuunnassa ja vaikea ohentaa paksuussuunnassa, mikä vähentää rikkoutumisriskiä.
Tyypillinen käyttökohde: Auton koripaneelien syväpiirustus.
Suositeltavat materiaalit: Kylmä-valssattu matalahiili-teräs (r > 1,5), IF-teräs (interstitiaalinen teräs).
Pienempi levyn tasosuuntauskerroin (Δr) on parempi.
Pienempi Δr tarkoittaa heikkoa anisotropiaa, mikä johtaa materiaalin tasaiseen muodonmuutokseen eri suuntiin ja välttäen korvaamista (syvävedettyjen osien epätasaiset reunat).
Suositeltu: Täysin hehkutettu kylmävalssattu-levy, Δr < 0,1.
Korkeat pinnanlaatuvaatimukset: sileä ja -virheetön. Pinnalla ei saa olla halkeamia, ruostepisteitä, naarmuja tai oksidihilsettä; muutoin esiintyy jännityksen keskittymistä, mikä johtaa halkeilemiseen ja muotin vaurioitumiseen.
Suositus: Kylmä-valssattu levy on parempi kuin kuumavalssattu-levy sileämmän pinnan ja tiheämmän rakenteensa ansiosta.
Paksuustoleranssien tulee olla tarkkoja ja tasaisia. Suuret paksuuspoikkeamat vaikuttavat muotin välyksen yhteensopivuuteen, mikä johtaa purseisiin, leimahduksiin tai homevaurioihin.
