Tool Steel 1.2738 and 1.2312: Large Injection Molds and Conformal Cooling
Metal AM of pre-hardened tool steel 1.2738: crack-free hybrid deposition, mirror polishability, conformal cooling in massive injection molds.
Tool steel 1.2738 (P20+Ni) is the benchmark material for injection molds. Combining AM conformal cooling segments onto forged blocks cuts molding cycle times by up to 40%.
- Vorvergüteter Formenstahl: Keine aufwendige Härtung nach dem Druck erforderlich (Arbeitshärte 30 - 35 HRC).
- Exzellente Polierbarkeit und Eignung für fotochemisches Narben und Lasergravieren (Texturieren).
- Optimal für Hybridfertigung: Laser-DED Auftrag von Kühlkonturen direkt auf konventionelle Fräsblöcke.
- Erfordert kontrollierte Vorheizung (250 - 350 °C) zur Rissvermeidung im kohlenstoffhaltigen Gefüge.
Technical Specifications & Comparison Matrix
ISO/ASTM 52900| Kriterium | 1.2738 (P20+Ni) | 1.2343 (H11 Warmarbeit) | 1.2709 (Maraging 300) |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoffgehalt | ca. 0.40 % C | ca. 0.38 % C | < 0.03 % C (kohlenstofffrei) |
| Vorheizbedarf | 250 - 350 °C | 400 - 500 °C | Keine / 150 °C |
| Erreichbare Härte | 30 - 36 HRC | 50 - 54 HRC (nach Härten) | 52 - 56 HRC (nach Auslagern) |
| Polierbarkeit | Sehr gut (Spiegelpolitur) | Sehr gut | Exzellent |
| Typische Bauteile | Spritzguss Großformen, Stoßfänger | Druckguss, Schmiedegesenke | Kleine Hochpräzisionskerne |
Carbon Equivalent and Crack Mitigation in 1.2738
Mit 0.40 % Kohlenstoff besitzt 1.2738 ein hohes Kohlenstoffäquivalent (CEV > 1.1). Beim unkontrollierten Erstarren bildet sich glasharter, rissanfälliger Martensit. Um Kaltrisse zu verhindern, muss die Bauplatte oder der Grundkörper im DED auf mindestens 250 bis 300 °C vorgewärmt werden. Die Bauteile werden nach dem Schweißen spannungsarm geglüht (550 °C) und langsam im Ofen abgekühlt.
Mirror Polishing and Grain Texturing for Auto Interiors
Formeinsätze für Automobil-Sichtflächen (z. B. Scheinwerfergläser, Hochglanzblenden) verlangen Oberflächenrauheiten von Ra < 0.05 µm (Spiegelglanz) oder definierte Lasernarbungen. Additiv hergestellter 1.2738 muss frei von Mikroporen und Oxideinschlüssen sein, da Poren beim Polieren zu sichtbaren Nadelstichen (Pinholes) führen.
Hybrid Manufacturing Economics for Large Injection Molds
Einen 500-kg-Formeinsatz komplett im Pulverbett zu drucken, wäre unwirtschaftlich. Beim Hybrid-Ansatz wird der 450 kg schwere massive Sockel konventionell aus 1.2738 geschmiedet und vorgefräst. Mittels Laser-Draht-DED werden anschließend nur die obersten 50 mm mit integrierten bionischen Kühlkanälen aufgebaut. Das senkt Fertigungszeit und Kosten um über 70 %.
Frequently Asked Questions (FAQ)
Worin unterscheidet sich 1.2312 von 1.2738?
Welche Kühlkanalgeometrien sind möglich?
Kann 1.2738 nachträglich nitriert werden?
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