{"id":21926,"date":"2023-06-06T08:52:53","date_gmt":"2023-06-06T00:52:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=21926"},"modified":"2023-06-06T08:52:53","modified_gmt":"2023-06-06T00:52:53","slug":"carbide-mold","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/carbide-mold\/","title":{"rendered":"Guide de s\u00e9lection des 5 types de moules en carbure classique"},"content":{"rendered":"
Les moules en carbure sont un type largement utilis\u00e9 dans les moules de production industrielle fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de mat\u00e9riaux comprenant principalement l'acier au carbone, l'acier \u00e0 outils alli\u00e9, l'acier \u00e0 outils \u00e0 haute teneur en carbone et en chrome, l'acier rapide, etc. Parmi eux, le carbure est un mat\u00e9riau composite haute performance dans le domaine des nouveaux mat\u00e9riaux de moulage. Dans le texte suivant, je pr\u00e9senterai les types, les nuances et les principes de s\u00e9lection du carbure c\u00e9ment\u00e9 utilis\u00e9 dans les moules de formage de plastique, et j'expliquerai les m\u00e9thodes de pr\u00e9paration et de traitement des moules en carbure c\u00e9ment\u00e9.<\/p>\n

Microstructure et nuances de carbure<\/h1>\n

The properties of cemented carbideintered bodies are determined by their microstructure. Figure 1 shows SEM images of cemented carbide with different grain sizes, and Figure 2 shows the relationship curve between hardness and grain size. The larger the grain size of the hard phase in cemented carbide, the lower the hardness and the higher the toughness, and vice versa. Currently, the widely used grain sizes of cemented carbide in mold preparation include fine grain, medium grain, coarse grain, and ultra-coarse grain. The appropriate grain size is selected based on different requirements for wear resistance and impact toughness. Additionally, when the grain size of the hard phase in cemented carbide reaches the nanometer level, it can achieve a “dual high” state of high hardness and high toughness, resulting in ultra-high-strength cemented carbide.<\/p>\n

Outre la granulom\u00e9trie, les diff\u00e9rentes structures organisationnelles du carbure c\u00e9ment\u00e9 influencent \u00e9galement ses propri\u00e9t\u00e9s. Le carbure c\u00e9ment\u00e9 \u00e0 structure graduelle et le carbure c\u00e9ment\u00e9 \u00e0 structure double, couramment utilis\u00e9s, ont des propri\u00e9t\u00e9s particuli\u00e8res et sont adapt\u00e9s \u00e0 des applications sp\u00e9cifiques. Par exemple, le carbure c\u00e9ment\u00e9 avec une granulom\u00e9trie fine en surface et une granulom\u00e9trie plus grossi\u00e8re \u00e0 l'int\u00e9rieur convient \u00e0 la fabrication d'outils d'emboutissage profond et d'outils de poin\u00e7onnage.<\/p>\n

\"Figure
Figure 1 Images SEM de carbure c\u00e9ment\u00e9 avec diff\u00e9rentes tailles moyennes de particules de WC<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

\"Figure
Figure 2 Courbe de relation entre la duret\u00e9 du carbure et la taille des grains de WC<\/figcaption><\/figure>\n

Moule de formage de plastique fabriqu\u00e9 en carbure<\/h1>\n

Le tableau 1 pr\u00e9sente les param\u00e8tres de performance de plusieurs nuances couramment utilis\u00e9es de carbure c\u00e9ment\u00e9 et d'aciers pour moules traditionnels. Les param\u00e8tres du tableau 1 sont sp\u00e9cifiques \u00e0 un certain processus. En utilisation r\u00e9elle, les performances doivent \u00eatre d\u00e9termin\u00e9es en fonction du processus de pr\u00e9paration et des traitements ult\u00e9rieurs pour garantir qu'elles r\u00e9pondent aux exigences de production. Cependant, \u00e0 partir du tableau 1, on peut observer que le carbure c\u00e9ment\u00e9 a une duret\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e que les aciers pour moules mais une r\u00e9sistance aux chocs plus faible, et cette tendance devient plus importante \u00e0 mesure que la teneur en Co diminue.<\/p>\n

\"Tableau
Tableau 1 Param\u00e8tres de performance du carbure et de l'acier traditionnel pour moules haut de gamme<\/figcaption><\/figure>\n

Apart from the performance differences, compared to mold steels, the production of cemented carbide poses greater difficulties and has higher unit cost for components. The average manufacturing cost of carbide molds is approximately 2 to 4 times that of molds made from ordinary steel. Therefore, using them in small batch production, with simple shapes and light loads, would result in excessively high production costs for formed parts. What’s important is the lifespan of carbide molds can reach 20 to 40 times that of molds made from ordinary steel and 5 to 10 times that of traditional mold steels. The single-edge grinding life is 10 to 30 times longer than that of molds made from ordinary steel. This effectively reduces the number of mold repairs, improves production efficiency, and thus, using cemented carbide molds for parts with large production quantities and high precision requirements can actually reduce the average processing cost per formed part.<\/p>\n

Dans les moules de formage de plastique, les moules de poin\u00e7onnage et d'extrusion sont couramment utilis\u00e9s pour une production continue \u00e0 grande \u00e9chelle et n\u00e9cessitent une duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e pour les composants du moule. Par cons\u00e9quent, ce qui suit pr\u00e9sentera principalement les avantages d'application et de performance du carbure c\u00e9ment\u00e9 dans ces deux types de moules.<\/p>\n

Matrices d'emboutissage en carbure<\/h2>\n

L'emboutissage est un proc\u00e9d\u00e9 de fabrication qui utilise des machines et des moules sous pression pour appliquer des forces externes sur des t\u00f4les, des bandes, des tuyaux, des profil\u00e9s et d'autres pi\u00e8ces brutes, les obligeant \u00e0 se s\u00e9parer ou \u00e0 subir une d\u00e9formation plastique afin d'obtenir la forme et les dimensions souhait\u00e9es des pi\u00e8ces. L'emboutissage est largement utilis\u00e9 dans diverses industries en raison de la grande complexit\u00e9, de la grande pr\u00e9cision de r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 et de la grande efficacit\u00e9 de production des pi\u00e8ces qu'il produit.<\/p>\n

Dans les moules d'emboutissage, des outils tels que des matrices progressives et des matrices de poin\u00e7onnage \u00e0 grande vitesse sont utilis\u00e9s pour la production \u00e0 grande \u00e9chelle. Ces moules supportent des forces d'impact \u00e0 haute fr\u00e9quence \u00e0 long terme, des forces de cisaillement et des forces de frottement. Par cons\u00e9quent, afin de garantir la pr\u00e9cision dimensionnelle et de forme des pi\u00e8ces produites ainsi que la dur\u00e9e de vie des moules, des mat\u00e9riaux \u00e0 haute duret\u00e9, \u00e0 haute r\u00e9sistance, \u00e0 bonne r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue et \u00e0 propri\u00e9t\u00e9s anti-adh\u00e9rentes sont n\u00e9cessaires pour la pr\u00e9paration de tels moules. Le carbure c\u00e9ment\u00e9 est l'un des mat\u00e9riaux appropri\u00e9s \u00e0 cet effet.<\/p>\n

Moules en carbure pour le processus de s\u00e9paration<\/h2>\n

L'utilisation de mat\u00e9riaux \u00e0 haute duret\u00e9 et r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, tels que le carbure c\u00e9ment\u00e9, pour la fabrication des matrices de d\u00e9coupage peut prolonger la dur\u00e9e de vie des moules. Selon les statistiques, la dur\u00e9e de vie des matrices de d\u00e9coupage en carbure c\u00e9ment\u00e9 est 20 \u00e0 50 fois plus longue que celle des matrices de d\u00e9coupage en acier, et leur dur\u00e9e de vie de meulage \u00e0 un seul bord peut atteindre des millions de coups.<\/p>\n

Cependant, le carbure c\u00e9ment\u00e9 a une r\u00e9sistance aux chocs plus faible. Pour \u00e9viter une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e des matrices de d\u00e9coupage en carbure c\u00e9ment\u00e9, des nuances appropri\u00e9es de carbure c\u00e9ment\u00e9 sont s\u00e9lectionn\u00e9es en fonction des exigences de r\u00e9sistance aux chocs. Les nuances courantes comprennent YG8, YG8X (X repr\u00e9sente un grain fin), YG11, etc. Dans le cas du d\u00e9coupage de plaques \u00e9paisses, \u00e0 mesure que l'\u00e9paisseur de la plaque augmente, le jeu entre le poin\u00e7on et la matrice augmente \u00e9galement. Pendant le processus de d\u00e9coupage, le mat\u00e9riau de la plaque g\u00e9n\u00e8re des d\u00e9chirures importantes et les bords du poin\u00e7on et de la matrice subissent une contrainte radiale plus importante. L'\u00e9paisseur accrue de la plaque entra\u00eene \u00e9galement une force d'impact accrue. Pour \u00e9viter les fissures et la d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e des moules, il convient de s\u00e9lectionner du carbure c\u00e9ment\u00e9 \u00e0 teneur en cobalt plus \u00e9lev\u00e9e et \u00e0 granulom\u00e9trie plus grossi\u00e8re, comme YG15, YG15C (C repr\u00e9sente un grain grossier), YG18C, YG20, YG25, etc.<\/p>\n

Les nuances de carbure c\u00e9ment\u00e9 recommand\u00e9es pour diff\u00e9rentes conditions de travail dans les matrices de d\u00e9coupage sont pr\u00e9sent\u00e9es dans le tableau 2. Par exemple, YG15 et YG11 sont utilis\u00e9s pour fabriquer les composants de poin\u00e7on et de matrice, respectivement, pour les matrices de d\u00e9coupage \u00e0 contour simple ou les matrices de d\u00e9coupage en forme de bo\u00eete. Pour les matrices de d\u00e9coupage de forme complexe avec le m\u00eame mat\u00e9riau et la m\u00eame \u00e9paisseur, il convient d'utiliser du carbure c\u00e9ment\u00e9 \u00e0 teneur en cobalt plus \u00e9lev\u00e9e, comme YG20 et YG15.<\/p>\n

\"Tableau
Tableau 2 Nuances recommand\u00e9es de carbure de tungst\u00e8ne-cobalt pour les matrices d'emboutissage dans diff\u00e9rentes conditions<\/figcaption><\/figure>\n

Matrices de traitement en carbure<\/h1>\n

Le carbure c\u00e9ment\u00e9 largement utilis\u00e9 dans la pr\u00e9paration des moules de formage est le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt. Les nuances standard nationales courantes comprennent YG8, YG11, YG15, YG20, YG25, YG30, etc. Comme l'indiquent les nuances recommand\u00e9es dans le tableau 2, dans les matrices d'emboutissage, en particulier les pi\u00e8ces embouties profondes, o\u00f9 il existe un frottement important entre les composants du moule et la pi\u00e8ce brute, des nuances \u00e0 faible teneur en cobalt sont choisies pour obtenir une duret\u00e9 et une r\u00e9sistance \u00e0 l'usure \u00e9lev\u00e9es, telles que YG8 ou YG11. Dans les matrices de pliage, o\u00f9 les moules sont soumis \u00e0 des forces d'impact importantes, il est recommand\u00e9 de s\u00e9lectionner des nuances \u00e0 teneur en cobalt plus \u00e9lev\u00e9e pour obtenir une meilleure t\u00e9nacit\u00e9 aux chocs, telles que YG11 ou YG15.<\/p>\n

Apr\u00e8s avoir s\u00e9lectionn\u00e9 la nuance appropri\u00e9e, lors de la conception des moules, si la taille du moule est trop grande, cela peut entra\u00eener des difficult\u00e9s et des co\u00fbts \u00e9lev\u00e9s dans la fabrication de l'ensemble du moule en carbure c\u00e9ment\u00e9. Par cons\u00e9quent, il est courant d'utiliser du carbure c\u00e9ment\u00e9 pour pr\u00e9parer des composants de moule ou des inserts, comme illustr\u00e9 dans la figure 1. Les figures 3(a) et 3(c) illustrent des moules avec des dimensions radiales plus petites, ce qui permet d'utiliser du carbure c\u00e9ment\u00e9 pour fabriquer l'ensemble du moule. D'autre part, dans les figures 3(b) et 3(d), o\u00f9 les moules ont des dimensions globales plus grandes, il est conseill\u00e9 d'utiliser du carbure c\u00e9ment\u00e9 pour fabriquer les composants de travail du moule ou les pi\u00e8ces ayant des exigences de performance plus \u00e9lev\u00e9es. Cette approche peut r\u00e9duire les co\u00fbts de fabrication du moule et les difficult\u00e9s de traitement.<\/p>\n

\"Figure
Figure 3 pi\u00e8ces de matrice en carbure<\/figcaption><\/figure>\n

Fili\u00e8res d'extrusion en carbure<\/h1>\n

L'extrusion \u00e0 froid provoque une d\u00e9formation importante de la billette \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, ce qui entra\u00eene un \u00e9crouissage, une augmentation de la duret\u00e9 et de la r\u00e9sistance de la pi\u00e8ce finale. Elle offre \u00e9galement une bonne qualit\u00e9 de surface et permet un usinage pr\u00e9cis de pi\u00e8ces \u00e0 sections transversales complexes, de dents internes, de trous borgnes et d'autres caract\u00e9ristiques difficiles \u00e0 traiter par d'autres moyens. Par cons\u00e9quent, l'extrusion \u00e0 froid trouve une large application et est couramment utilis\u00e9e pour produire diverses fixations, telles que des boulons et des composants automobiles.<\/p>\n

Les exigences mat\u00e9rielles pour le poin\u00e7on dans l'extrusion \u00e0 froid comprennent une bonne r\u00e9sistance aux chocs, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la flexion, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la compression, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue et une bonne stabilit\u00e9 thermique. Par cons\u00e9quent, les poin\u00e7ons pour l'extrusion \u00e0 froid sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt \u00e0 haute teneur en cobalt, tel que YG15, YG20, YG20C, YG25.<\/p>\n

Par rapport au poin\u00e7on, la matrice d'extrusion \u00e0 froid est soumise \u00e0 des forces d'impact plus faibles mais doit r\u00e9sister \u00e0 des frottements importants et \u00e0 des contraintes de traction radiales importantes. Par cons\u00e9quent, il est conseill\u00e9 de choisir un carbure c\u00e9ment\u00e9 plus dur, tel que le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt \u00e0 faible teneur en cobalt et \u00e0 granulom\u00e9trie fine, tel que YG8, YG10, YG15X, ou d'utiliser un carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-titane-cobalt (YT) avec une duret\u00e9 sup\u00e9rieure \u00e0 celle du carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt, tel que YT15. Cependant, ces deux types de carbure c\u00e9ment\u00e9 ont une faible t\u00e9nacit\u00e9 et une grande sensibilit\u00e9 aux contraintes, ce qui les rend inadapt\u00e9s au formage de pi\u00e8ces complexes.<\/p>\n

La figure 4 montre le poin\u00e7on, les inserts de poin\u00e7on et de matrice et les bagues de pr\u00e9charge des moules d'extrusion en carbure c\u00e9ment\u00e9.<\/p>\n

\"Figure
Figure 4 Pi\u00e8ces de la matrice d'extrusion en carbure<\/figcaption><\/figure>\n

Fili\u00e8res d'extrusion \u00e0 chaud en carbure<\/h1>\n

The service life of cemented carbide using GW1 steel as a binder can reach over 1,000 pieces, while using the American D43 binder can reach over 4,000 pieces. By using RW40 steel-bonded cemented carbide and subjecting it to heat treatment followed by boronizing treatment, the service life can be improved by 10 to 15 times compared to traditional die steel. The use of DT series steel-bonded cemented carbide, which is forged and heat-treated, as a replacement for cast steel in die materials for extrusion steel balls, can increase the die’s service life by nearly 20 times.<\/p>\n

De plus, en raison du faible coefficient de dilatation thermique du carbure c\u00e9ment\u00e9, il est b\u00e9n\u00e9fique pour am\u00e9liorer la pr\u00e9cision dimensionnelle et de forme des pi\u00e8ces produites. Cependant, le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt est sensible \u00e0 la concentration de contrainte et ne convient pas \u00e0 l'extrusion de produits de forme complexe. Il est couramment utilis\u00e9 dans la production de diverses pi\u00e8ces standard, de profil\u00e9s de forme simple et d'autres produits. Par exemple, dans les matrices d'extrusion pour profil\u00e9s de tubes en aluminium, le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt tel que YG8 peut \u00eatre utilis\u00e9, avec une temp\u00e9rature de travail d'environ 500 \u00b0C, et il peut traiter 11 000 \u00e0 23 000 kg de tubes en aluminium au cours de sa dur\u00e9e de vie. YG15 et YG20 sont couramment utilis\u00e9s dans les inserts en carbure c\u00e9ment\u00e9 pour l'extrusion de tubes plats en aluminium \u00e0 flux parall\u00e8le.<\/p>\n

 <\/p>\n

Conclusion<\/p>\n

La duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, la r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e \u00e0 la fatigue et la r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e \u00e0 l'usure du carbure c\u00e9ment\u00e9 garantissent la dur\u00e9e de vie du moule. Sa duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e \u00e0 chaud, son faible coefficient de dilatation lin\u00e9aire et sa bonne r\u00e9sistance \u00e0 l'oxydation garantissent la pr\u00e9cision dimensionnelle et la stabilit\u00e9 des moules en carbure c\u00e9ment\u00e9 dans des conditions d'alternance froid-chaud et de temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e. Le carbure c\u00e9ment\u00e9 ne n\u00e9cessite pas de traitement thermique, il n'y a donc aucun probl\u00e8me de changement de dimension ou de duret\u00e9 au fil du temps. Par cons\u00e9quent, le carbure c\u00e9ment\u00e9 convient \u00e0 la pr\u00e9paration de moules de formage de plastique tels que les matrices de poin\u00e7onnage et les matrices d'extrusion. Pour les matrices d'emboutissage profond, les matrices concaves d'extrusion et d'autres applications avec des exigences de r\u00e9sistance \u00e0 l'usure \u00e9lev\u00e9es, le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt \u00e0 faible teneur en cobalt est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9. Lorsqu'il s'agit de matrices de poin\u00e7onnage, de matrices de pliage, de matrices convexes d'extrusion et d'autres applications avec des exigences de t\u00e9nacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9es, le carbure c\u00e9ment\u00e9 \u00e0 haute teneur en cobalt ou le carbure c\u00e9ment\u00e9 li\u00e9 \u00e0 l'acier est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9. Actuellement, le carbure c\u00e9ment\u00e9 le plus utilis\u00e9 commercialement dans les moules en Chine est le carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-cobalt, suivi du carbure c\u00e9ment\u00e9 li\u00e9 \u00e0 l'acier et du carbure c\u00e9ment\u00e9 tungst\u00e8ne-titane-cobalt.<\/p>\n

Le volume de production de carbure c\u00e9ment\u00e9 dans notre entreprise n'a cess\u00e9 d'augmenter. Cependant, nous avons \u00e9galement identifi\u00e9 une s\u00e9rie de probl\u00e8mes concernant l'application actuelle du carbure c\u00e9ment\u00e9 dans les moules. Par exemple, les moules en carbure c\u00e9ment\u00e9 sont co\u00fbteux, ce qui les rend adapt\u00e9s uniquement aux moules haut de gamme \u00e0 volume \u00e9lev\u00e9 et de haute pr\u00e9cision. En raison des limitations du processus de fabrication du carbure c\u00e9ment\u00e9, la taille des \u00e9bauches en carbure c\u00e9ment\u00e9 est relativement petite. Actuellement, la dimension radiale est g\u00e9n\u00e9ralement inf\u00e9rieure \u00e0 100 mm, ce qui limite \u00e9galement la taille des moules en carbure c\u00e9ment\u00e9. Le carbure c\u00e9ment\u00e9 est difficile \u00e0 traiter, et m\u00eame avec des m\u00e9thodes d'usinage avanc\u00e9es, certains d\u00e9fis subsistent.<\/p><\/div>\n

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Carbide molds are a wide-applied type in industrial production molds made of materials that mainly include carbon steel, alloy tool steel, high carbon high chromium tool steel, high-speed steel, etc. Among them, carbide is a high-performance composite material in the field of new mold materials. In the following text, I will introduce the types, grades,…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":21927,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[107],"tags":[],"class_list":["post-21926","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industrial-products-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/\u56fe\u7247111.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21926","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21926"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21926\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21927"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21926"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21926"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21926"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}