Valget av stansematerialer bør være basert på prosessytelsesindikatorer for å sikre høy stabilitet, lav defektrate og god formtilpasningsevne under formingen. De mest kritiske indikatorene er flytestyrkeforhold, forlengelse, herdeindeks, tykkelsesorienteringskoeffisient og overflatekvalitet, som direkte avgjør om et materiale er egnet for en spesifikk stemplingsprosess. Følgende er en systematisk materialvalgsmetode basert på disse ytelsesindikatorene:
Overensstemmelse mellom kjerneytelsesindikatorer og materialvalg
Et lavere flytegrenseforhold (σs/σb) er bedre. Et lavt flytegrenseforhold indikerer lav flytegrense, høy strekkfasthet, et stort plastisk deformasjonsområde og mindre følsomhet for sprekker.
Anbefalte materialer: Lav-karbonstål (f.eks. SPCC, flytegrenseforhold ca. 0,6), glødet aluminiumslegeringer (f.eks. 5052-O).
Unngå å bruke: Høy-fast stål (f.eks. 22MnB5) har et høyt flytegrenseforhold i kald tilstand, noe som gjør det utsatt for sprekker og krever varmforming.
Jo høyere forlengelse (δ), jo sterkere formingsevne. Ensartet forlengelse reflekterer materialets evne til å motstå lokal halsing under strekking, noe som direkte påvirker grensen for forlengelsesdeformasjoner (som dyptrekking).
Foretrukne materialer: forlengelse > 30 %, slik som mykt kobber (C1020P, δ≈45%) og austenittisk rustfritt stål (SUS304, δ≈40%).
Merk: Sprø materialer (som høy-karbonstål) har lav forlengelse og er kun egnet for enkel stansing.
Jo høyere herdeindeks (n-verdi), jo bedre er det for kompleksforming. En høy n-verdi gjør at materialet herder raskt ved kalddeformasjon, noe som kan hemme lokal tynning og gjøre deformasjonen mer jevn.
Gjeldende scenarier: dyptegning, multi-passforming.
Anbefalt materiale: austenittisk rustfritt stål (n≈0,5), bedre enn vanlig lav-karbonstål (n≈0,2). En høyere platetykkelsesorienteringskoeffisient (r-verdi) er mer gunstig for dyptrekking.
En høyere r-verdi indikerer at materialet lett deformeres i plan retning og vanskelig å tynne ut i tykkelsesretningen, noe som reduserer risikoen for brudd.
Typisk bruk: Dyptegning av karosseripaneler til biler.
Anbefalte materialer: Kaldt-valset lav-karbonstål (r > 1,5), IF-stål (mellomstål).
En mindre plateplanorienteringskoeffisient (Δr) er bedre.
En mindre Δr indikerer svak anisotropi, noe som resulterer i jevn deformasjon av materialet i forskjellige retninger og unngår øredannelse (ujevne kanter på dyptrukne deler).
Foretrukket: Fullglødet kald-valset plate, Δr < 0,1.
Høye krav til overflatekvalitet: glatt og defekt-fri. Overflaten må være fri for sprekker, rustflekker, riper eller oksidbelegg; ellers vil spenningskonsentrasjon oppstå, noe som fører til sprekkdannelse og skade på formen.
Anbefaling: Kaldt-valset ark er bedre enn varmt-valset ark på grunn av den jevnere overflaten og tettere strukturen.
Tykkelsestoleranser må være presise og jevne. Store tykkelsesavvik vil påvirke åpningen av støpeformen, noe som fører til grader, blink eller muggskader.
