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GPM A30在鋼印沖棒上之應用
粉末高速鋼由于具有組織細致及均方向性之特色，不僅改善了傳統(tǒng)高速鋼橫向機械性質(zhì)較差之缺點，亦可依應用特性之需求調(diào)整合金成份，以得到極高韌性、高耐磨性能之材料。在工業(yè)化國家中，粉末高速鋼廣泛的應用在切削工具、沖壓工具及成型模等應用（圖6為粉末高速鋼制成之工具）。自榮剛重工開發(fā)粉末高速鋼以來，即供應國內(nèi)外客戶使用，并積極與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)合作，共同開發(fā)產(chǎn)品應用，以提升工模具壽命、提高產(chǎn)品品質(zhì)及降低生產(chǎn)成本。茲以GPM A30應用在鋼印沖棒上之案例，供國內(nèi)業(yè)者參考。
本案例系配合國內(nèi)軸承業(yè)者，為提升其鋼印沖棒治具之使用壽命及字模之清晰度而改用GPM A30圓棒制成鋼印沖棒，以取代原使用鋼材SKD11的實際案例。鋼印沖棒之外觀如圖7所示，系用來打印軸承零件之型號或產(chǎn)地、制造商之用該沖棒之加工流程如下：
沖棒加工→淬火回火→字模放電加工→上線實測
本應用案例選用GPM A30以取代SKD11之基本想法除了前述粉末高速鋼具有之各項特色與特性外，主要的考量則在于：
- SKD11因碳化物粒度粗大且呈帶狀偏析，當于字模放電加工時，表面易形成筋狀之紋路，亦即加工面之表面粗度較差，將導致字模不清晰而減短使用壽命。
- SKD11因碳化物粒度粗大及其偏析現(xiàn)象，于上線使用時易因應力集中而導致微裂、崩角及裂紋快速延伸之現(xiàn)象而造成沖棒之異常損壞。
- GPM A30粉末高速鋼因其先天之碳化物粒度細致均勻且呈均方向性，在刻模放電加工及上線使用時可避免如SKD11之現(xiàn)象發(fā)生。
SKD11與GPM A30顯微組織之比較如圖8所示，于圖中可發(fā)現(xiàn)SKD11之碳化物粒度粗大及呈帶狀偏析，與GPM A30特有之細致均勻組織有明顯之差異。
表2為鋼印沖棒采用GPM A30及SKD11材質(zhì)，經(jīng)上線使用統(tǒng)計之平均打印回數(shù)，并依沖棒加工成本及打印回數(shù)，分析打印所需之鋼印沖棒單位制造成本。由表中分析采用GPM A30制成之鋼印沖棒平均壽命約達SKD11之5.5倍，而鋼印沖棒之制造成本GPM A30則約為SKD11之1.14倍。當評估打印每單位軸承所需耗用之鋼印成本時，GPM A30鋼印沖棒相較于SKD11，其單位模具制造成本可下降達約79.3％。圖9為GPM A30沖棒使用后之情形。
表2 GPM A30與SKD11鋼印沖棒之壽命／成本比較
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