แม่พิมพ์หัวร้อน

กระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อน (Hot Heading) มักใช้ในการขึ้นรูปชิ้นส่วนโลหะจากลวด แท่งเหล็ก หรือแท่งโลหะ โดยโลหะจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ทำให้ขึ้นรูปได้ง่ายขึ้น โดยทั่วไปแม่พิมพ์ขึ้นรูปด้วยความร้อนมักทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือประสิทธิภาพสูงหรือวัสดุทนความร้อนอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงของกระบวนการได้

วิศวกรรมแม่นยำ: แม่พิมพ์ฉีดหัวร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างรูปร่างที่แม่นยำสูงโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบ ช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอในชิ้นส่วนหลายชิ้น

ความต้านทานความร้อน: เนื่องจากกระบวนการขึ้นรูปด้วยความร้อนต้องใช้ความร้อนสูง แม่พิมพ์เหล่านี้จึงทำจากวัสดุที่ทนความร้อน เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนสูง ซึ่งยังคงความแข็งแกร่งและความแข็งไว้ได้แม้จะอยู่ที่อุณหภูมิสูงก็ตาม

ความทนทาน: เนื่องจากกระบวนการนี้ต้องใช้แรงกดและความร้อนสูง แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปร้อนจึงได้รับการออกแบบให้มีความทนทานและใช้งานได้ยาวนาน วัสดุและการออกแบบของแม่พิมพ์ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมเพื่อลดการสึกหรอตามกาลเวลา

การปรับแต่ง: แม่พิมพ์ฉีดหัวร้อนสามารถออกแบบได้ตามความต้องการเพื่อรองรับรูปร่าง ขนาด และวัสดุของชิ้นส่วนที่เฉพาะเจาะจง ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะตัวของแต่ละอุตสาหกรรม

เหล็กกล้าเครื่องมือ: เหล็กกล้าสำหรับเครื่องมือ เช่น AISI H13, D2 และโลหะผสมคาร์บอนสูงชนิดอื่นๆ มักใช้สำหรับแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปร้อน เนื่องจากมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม มีความเหนียวสูง และสามารถรักษาความแข็งที่อุณหภูมิสูงได้

เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS): เหล็กกล้าความเร็วสูงมีความทนทานต่อความร้อนได้ดีเยี่ยมและสามารถรักษาความสามารถในการตัดและการขึ้นรูปได้แม้ในอุณหภูมิการทำงานที่สูงกว่า

คาร์ไบด์: สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ มักมีการใช้แม่พิมพ์คาร์ไบด์ เนื่องจากมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอเป็นพิเศษ วัสดุเหล่านี้สามารถทนต่อสภาวะการทำงานที่หนักหน่วงที่สุดได้

อุตสาหกรรมยานยนต์: ในภาคยานยนต์ มีการใช้กระบวนการหล่อแบบร้อน (hot heading) เพื่อผลิตชิ้นส่วนต่างๆ เช่น สลักเกลียว น็อต แหวนรอง และตัวยึด ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องการความแข็งแรงและความทนทานสูง เพื่อทนต่อสภาวะการใช้งานหนักในยานยนต์ เช่น การสั่นสะเทือนและอุณหภูมิสูง

การบินและอวกาศ: ผู้ผลิตอากาศยานใช้แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปร้อน (hot heading die) เพื่อสร้างส่วนประกอบสำคัญ เช่น ใบพัดกังหัน ตัวยึด และชิ้นส่วนโครงสร้าง ความแม่นยำสูงและความแข็งแรงของวัสดุของชิ้นส่วนเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับรองความปลอดภัยและประสิทธิภาพของอากาศยาน

การก่อสร้างและเครื่องจักรกลหนัก: ชิ้นส่วนต่างๆ เช่น เพลา หมุด และเฟืองที่ใช้ในอุปกรณ์และเครื่องจักรก่อสร้าง มักขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปร้อน ส่วนประกอบเหล่านี้จำเป็นต้องทนต่อแรงเค้นและการสึกหรอสูงระหว่างการใช้งาน

อุปกรณ์อุตสาหกรรม: แม่พิมพ์ฉีดหัวร้อนยังใช้ในการผลิตส่วนประกอบสำหรับเครื่องจักรในอุตสาหกรรม ซึ่งต้องใช้ชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงเพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพของเครื่องจักร

การให้ความร้อนแก่โลหะ: วัสดุโลหะซึ่งมักอยู่ในรูปแท่งโลหะหรือลวด จะถูกให้ความร้อนจนมีอุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 900°C ถึง 1,200°C ขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาใช้

การขึ้นรูปโลหะ: จากนั้นนำวัสดุที่ได้รับความร้อนไปใส่ในแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปร้อน แม่พิมพ์ตัวผู้จะดันวัสดุเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ตัวเมีย ซึ่งจะขึ้นรูปโลหะให้เป็นรูปทรงตามต้องการ

การระบายความร้อนและการดีดออก: หลังจากขึ้นรูปชิ้นส่วนแล้ว จะมีการระบายความร้อน และนำโลหะที่ขึ้นรูปแล้วออกจากแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนอาจต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม เช่น การตัดแต่ง การตกแต่งผิว หรือการอบชุบด้วยความร้อน เพื่อให้ได้คุณสมบัติขั้นสุดท้าย