Eigenschappen van staalmaterialen en gereedschappen die worden gebruikt voor ponsen

Gereedschapsstaal moet veel taaier zijn dan een gewone legering. De materialen zijn hard, slijtvast en schokbestendig, en ze zijn ontworpen om slijtage te trotseren. Alles bij elkaar genomen zijn machinale matrijzen en ponsen duidelijk aanzienlijk harder dan die werkstuklegeringen. Dat komt omdat ze dat zachtere metaal op een zinvolle manier moeten kunnen vervormen. Nog steeds in beslag genomen door problemen met de veerkracht van het materiaal, hoe sterk is dit staalmateriaal eigenlijk? In werkelijkheid is het ontembaar rigide.

Onbedwingbare eigenschappen van gereedschapsstaal  

Het is niet moeilijk om van staal een superstijf materiaal te maken. Speciale warmtebehandelingsovens voeren deze taak de hele tijd uit. Koolstof, misschien wel één procent van dit legeringselement, bindt zich met de kneedbare ferro-substantie. Exotische toevoegingen, zoals vanadium en chroom, versterken het gereedschapsstaal verder. Aan de top van deze legeringsfamilie trotseren wolfraamcarbide ponsen en boren absoluut mechanische belasting. Onderworpen aan schokken, schuren of andere denkbare materiaalondermijnende krachten, zullen gereedschappen gemaakt van deze legering niet afbrokkelen, noch zullen ze een bot zakelijk einde hebben.

Demonstreert drieassige weerstand  

Als een energieke ponsoperatie in slow motion zou kunnen worden bekeken, zouden we zien hoe bedroefd dat zakelijke einde wordt als de hamer valt. Het staal met hoge treksterkte brengt die kinetische energie naar voren. De afgestompte achterkant van de stoot wordt gemarteld door de schurende werking. Ondertussen slaat het taps toelopende front naar beneden totdat het in het oppervlak van een werkstuk springt. Die actie wordt keer op keer herhaald, maar het gereedschap wordt niet bot of vervormt. Het is de aangeboren afschuifsterkte van het staalmateriaal die ervoor zorgt dat de pons niet breekt. Wat betreft hoe de legering bestand is tegen de kracht van die schokken, dat is een eigenschap die we associëren met slijtvastheid. Kortom, dit gereedschapsstaal is doordrenkt met slagvastheid. Evenzo roteert een boor terwijl hij naar binnen snijdt, maar de concurrerende spanningskrachten vervormen de snijboor op geen enkele manier.

Zeker, als het gereedschapsstaal volledig stijf was, zal al deze kinetische kracht nog sneller door het gereedschap gaan. In werkelijkheid werken metallurgische disciplines niet zo. Nee, als de gereedschapsrand te stijf is, wordt deze broos. De levensduur van een boor, matrijs of pons zou ernstig in gevaar komen als de stalen basis in deze te stijve toestand zou blijven. Om deze ongewenste materiaaleigenschap te vermijden, is het bronmetaal gelegeerd met koolstof en die exotische metalen die we eerder noemden. Bovendien worden de gereedschappen op contrasterende manieren geblust en getemperd. Water of olie, lucht of warmte, de warmtebehandelingscyclus vergroot de reeds versterkte gereedschapskant.