1, Стандартната система за мухъл на Международната организация за стандартизация (ISO)
ISO е най-влиятелната организация за стандартизация в света и нейните стандарти за форми са разработени от TC 29/SC Подкомитет 8 (Подкомитет за щамповане и формоване на форми), покриващ техническите изисквания за стандартни части на три основни типа форми: щамповани матрици, пластмасови форми и-форми за леене под налягане. Към 2024 г. ISO пусна 48 ефективни стандарта за форми, като основното съдържание включва:
Терминология и спецификации на размерите: ISO 17672 „Терминология на мухъл“ обединява дефинициите на терминологията в глобалната индустрия за мухъл, за да се избегнат комуникационни грешки, причинени от езикови различия. Например изясняването на терминологията на ключови компоненти като „направляваща колона“, „направляваща втулка“ и „наклонена горна част“ осигурява основа за транс-гранично сътрудничество.
Изисквания за производителност на материала: ISO 4957 „Технически условия за доставка на инструментална стомана“ определя химичния състав, процеса на топлинна обработка и показателите за механични характеристики на стоманената форма. Например, изисква се твърдостта на стоманата за пластмасови форми да достигне HRC 28-32, за да се осигури баланс между устойчивост на износване и якост; Якостта на термична умора на стоманата за леене под налягане трябва да отговаря на изискването за 5000 цикъла без пукнатини, за да се адаптира към условия на висока температура и високо налягане.
Стандарти за безопасност и опазване на околната среда: ISO 13849 „Общи правила за проектиране на механични системи за контрол на безопасността“ изисква дизайнът на матрицата да интегрира устройства за блокиране на безопасността, за да предотврати случайно докосване на операторите до опасни зони. Например, формите за капаци на автомобили трябва да бъдат оборудвани с фотоелектрически сензорни устройства, които автоматично се изключват, когато бъде открита човешка близост.
Индустриален случай: Формулата за обвивка на iPhone на Apple приема сертифицирана по ISO 1.2344 (H13) стомана за гореща обработка, която има твърдост HRC 52 след обработка с вакуумно закаляване и може да издържи високотемпературно налягане на инжектиране от 200 градуса. Срокът на експлоатация на един комплект форми надхвърля 500 000 пъти, което значително намалява разходите за подмяна на матрици.
2, Стандартната система за плесени на Европейския комитет по стандартизация (CEN)
Стандартите EN, разработени от CEN, се фокусират върху качеството на формованите продукти и безопасността на устройството. Сред неговите 12 стандарта, свързани с формите, следните две категории имат особено строги изисквания към материалите:
Стандартът за матрици за коване и-форми за леене под налягане: EN 12543 „Изисквания за безопасност за матрици за леене под налягане“ постановява, че формовъчните материали трябва да преминат тест за удар при -40 градуса ниска-температура, за да се гарантира издръжливост дори в студени среди. Например, матрицата-за леене под налягане на тялото на цилиндъра на двигателя на BMW използва сертифицирана по EN стандарт 1.2367 (H11) стомана, която все още може да издържи сила на леене под налягане от 1500 тона в среда от -30 градуса.
Стандарти за толеранс на размери за формовани части: EN 10243 „Допуски на размери за метални щамповани части“ разделя нивата на толеранс на F (ниво на прецизност), M (средно ниво) и P (ниво на грубо ниво), като се изисква коефициентът на линейно разширение на стоманата за формовка да бъде по-нисък от 12 × 10 ⁻⁶/градус, за да се намали въздействието на топлинната деформация върху размерите точност. Например, матрицата на системата за впръскване на гориво на Bosch приема сертифициран по EN стандарт 1.2083 (420 неръждаема стомана), с коефициент на линейно разширение от само 10,5 × 10 ⁻⁶/градус, като се гарантира, че толерансът на диаметъра на дюзата се контролира в рамките на ± 0,005 mm.
Индустриален случай: Корпусната форма на машината Siemens Medical CT използва сертифицирана по EN стандарт 1.2738 (P20+Ni) предварително закалена стомана с фабрична твърдост HRC 30-34, която може да бъде директно обработена без топлинна обработка, избягвайки проблема с прекомерната хлабина при сглобяване между корпуса и вътрешните компоненти, причинена от термична деформация.
3, Стандартната система за мухъл на Американското дружество за изпитване и материали (ASTM)
Стандартът ASTM е известен със своите методи за изпитване на ефективността на материалите. В неговите стандарти, свързани с формите, следните две категории имат значение за насоки в индустрията за изискванията за материали:
Обща спецификация за инструментална стомана: ASTM A681 „Обща спецификация за инструментална стомана“ разделя стоманата за формовка на три категории: стомана за студена обработка, стомана за гореща обработка и пластмасова стомана за матрица и определя основни показатели като твърдост, издръжливост и устойчивост на износване за всеки тип стомана. Например, ударната якост на стоманата за матрици за студена работа трябва да бъде по-голяма или равна на 20J/cm², за да се адаптира към условия на висок стрес, като пробиване и разтягане.
Стандартът за процеса на топлинна обработка на стоманена форма: ASTM A370 „Метод за изпитване на механични свойства на стоманени продукти“ определя в детайли параметрите на процеса като температура на закаляване и време за темпериране на стоманена форма. Например, изисква се температурата на охлаждане на стомана H13 да се контролира между 1020-1050 градуса, а температурата на темпериране да се извършва на два етапа (550 градуса +480 градуса), за да се получат най-добрите изчерпателни механични свойства.
Индустриален случай: Интегрираната -отливка на корпуса на Tesla използва ASTM сертифициран 8407 (H13 модифицирана стомана), която има твърдост от HRC 54 след специална топлинна обработка. Неговата устойчивост на термична умора е с 30% по-висока от традиционната стомана H13 и може да издържи непрекъснат удар от 6 пъти в минута върху 6000-тонна-машина за леене под налягане.
4, Практическото приложение на международните стандарти в областта на потребителската електроника
Изискванията към материалите за корпусните форми за потребителска електроника съчетават прецизност и функционалност, а международните стандартни случаи на приложение включват:
Форма за рамка на мобилен телефон: Формата за рамка на Samsung Galaxy S от серията е направена от сертифицирана по ISO 1.2316 (420 стомана, устойчива на киселини) и след обработка с PVD покритие твърдостта на повърхността достига HV2000, което може да устои на корозия от пот. В същото време той е преминал сертифициран по EN стандартен тест за удар при ниска-температура, за да се гарантира, че може да поддържа издръжливост в среда от -20 градуса.
Форма на корпуса на лаптоп: Формата на корпуса на Lenovo ThinkPad използва ASTM сертифицирана 718AH (P20+Ni предварително закалена стомана) с фабрична твърдост HRC 33-37, която може да се обработва директно без термична обработка, за да се избегне проблемът с прекомерната хлабина между корпуса и модула на клавиатурата, причинена от термична деформация.
Форма на корпуса на носимо устройство: Формата на корпуса на Apple Watch е направена от сертифицирана по ISO S136 (420 неръждаема стомана), която е преминала обработка с вакуумно закаляване, за да се постигне твърдост от HRC 50. В същото време е преминал тест със солен спрей, сертифициран по стандартите на CEN (96 часа без ръжда), осигурявайки дългосрочна-използване във влажна среда без ръжда.
