1, standardní systém forem Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO)
ISO je nejvlivnější normalizační organizace na světě a její normy pro formy jsou vyvíjeny TC 29/SC Subcommittee 8 (Podvýbor pro lisování a tváření forem), který pokrývá technické požadavky na standardní části tří hlavních typů forem: lisovací nástroje, plastové formy a -licí formy. Od roku 2024 vydala ISO 48 účinných norem pro formy, jejichž základní obsah zahrnuje:
Terminologie a rozměrové specifikace: ISO 17672 "Terminologie forem" sjednocuje definice terminologie v globálním průmyslu forem, aby se zabránilo chybám v komunikaci způsobeným jazykovými rozdíly. Například objasnění terminologie klíčových komponent, jako je „vodicí sloupek“, „vodicí pouzdro“ a „nakloněná horní část“, poskytuje základ pro přeshraniční-spolupráci.
Požadavky na vlastnosti materiálu: ISO 4957 "Technické dodací podmínky pro nástrojovou ocel" specifikuje chemické složení, proces tepelného zpracování a ukazatele mechanického výkonu formovací oceli. Například je požadováno, aby tvrdost plastové formovací oceli dosahovala HRC 28-32, aby byla zajištěna rovnováha mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí; Tepelná únavová pevnost oceli pro tlakové lití musí splňovat požadavek 5000 cyklů bez trhlin, aby se přizpůsobila podmínkám vysoké teploty a vysokého tlaku.
Bezpečnostní a ekologické normy: ISO 13849 „Všeobecná pravidla pro návrh mechanických bezpečnostních řídicích systémů“ vyžaduje, aby konstrukce formy integrovala bezpečnostní blokovací zařízení, aby se operátorům zabránilo náhodně dotknout nebezpečných oblastí. Například formy autoplachet musí být vybaveny fotoelektrickými snímacími zařízeními, které se automaticky vypnou, když je detekována blízkost člověka.
Průmyslové pouzdro: Skořápková forma pro iPhone od společnosti Apple používá ocel pro tváření za tepla 1.2344 (H13) s certifikací ISO, která má po zpracování vakuovým kalením tvrdost HRC 52 a vydrží vysokoteplotní vstřikovací tlak 200 stupňů. Životnost jedné sady forem přesahuje 500 000krát, což výrazně snižuje náklady na výměnu forem.
2, Systém norem pro formy Evropského výboru pro normalizaci (CEN)
Normy EN vyvinuté CEN se zaměřují na kvalitu lisovaných výrobků a bezpečnost zařízení. Mezi 12 normami týkajícími se forem mají následující dvě kategorie zvlášť přísné požadavky na materiál:
Norma pro kovací zápustky a -licí formy: EN 12543 „Bezpečnostní požadavky na formy na tlakové lití“ stanoví, že materiály forem musí projít zkouškou nárazu při -40° nízké-teplotě, aby byla zajištěna houževnatost i v chladném prostředí. Například forma pro tlakové lití tělesa válců motoru BMW- používá ocel certifikovanou podle normy EN 1.2367 (H11), která stále odolá tlakovému lití 1500 tun v prostředí -30 stupňů .
Normy rozměrových tolerancí pro tvarované díly: EN 10243 "Rozměrové tolerance pro kovové lisované díly" rozděluje úrovně tolerance na F (úroveň přesnosti), M (střední úroveň) a P (hrubá úroveň), přičemž vyžaduje, aby koeficient lineární roztažnosti formovací oceli byl nižší než 12 × 10 ⁻⁶/stupeň, aby se snížil vliv tepelné deformace na rozměrovou přesnost. Například forma vstřikovacího systému paliva Bosch přijímá normu EN certifikovanou 1.2083 (nerezová ocel 420) s koeficientem lineární roztažnosti pouze 10,5 × 10 ⁻⁶/stupeň, což zajišťuje, že tolerance průměru trysky je řízena v rozmezí ± 0,005 mm.
Průmyslový případ: Skořepinová forma stroje Siemens Medical CT přijímá předtvrzenou ocel certifikovanou podle normy EN 1.2738 (P20+Ni) s tovární tvrdostí HRC 30-34, kterou lze přímo zpracovávat bez tepelného zpracování, čímž se vyhnete problému nadměrné montážní vůle mezi pláštěm a vnitřními součástmi způsobené tepelnou deformací.
3, standardní systém forem Americké společnosti pro testování a materiály (ASTM)
Norma ASTM je známá svými metodami testování vlastností materiálu. V jejích normách týkajících se forem mají následující dvě kategorie význam průmyslového poradenství pro požadavky na materiál:
Obecná specifikace nástrojové oceli: ASTM A681 „Všeobecná specifikace nástrojové oceli“ rozděluje formovací ocel do tří kategorií: ocel pro tváření za studena, ocel pro tváření za tepla a ocel pro tváření plastů a pro každý typ oceli specifikuje základní ukazatele, jako je tvrdost, houževnatost a odolnost proti opotřebení. Například je požadováno, aby rázová houževnatost oceli pro tváření za studena byla větší nebo rovna 20 J/cm², aby se přizpůsobila podmínkám vysokého namáhání, jako je děrování a protahování.
Standard procesu tepelného zpracování pro formovací ocel: ASTM A370 "Testovací metoda pro mechanické vlastnosti ocelových výrobků" podrobně specifikuje parametry procesu, jako je teplota kalení a doba popouštění pro formovací ocel. Například je požadováno, aby teplota kalení oceli H13 byla řízena mezi 1020-1050 stupni a teplota popouštění byla prováděna ve dvou stupních (550 stupňů +480 stupňů), aby se dosáhlo co nejlepších komplexních mechanických vlastností.
Průmyslový případ: Integrovaná forma-odlévacího tělesa společnosti Tesla využívá certifikaci ASTM 8407 (upravená ocel H13), která má po speciálním tepelném zpracování tvrdost HRC 54. Její odolnost proti tepelné únavě je o 30 % vyšší než u tradiční oceli H13 a dokáže odolat nepřetržitému nárazu 6krát za minutu na 6000 tunovém tlakovém-licím stroji.
4, Praktická aplikace mezinárodních norem v oblasti spotřební elektroniky
Materiálové požadavky na skořepinové formy spotřební elektroniky kombinují přesnost a funkčnost a mezinárodní standardní případy použití zahrnují:
Forma rámu mobilního telefonu: Forma rámu Samsung Galaxy S je vyrobena z certifikované ISO 1.2316 (420 vysoce kyselinovzdorná ocel) a po ošetření PVD povrchovou úpravou dosahuje tvrdost povrchu HV2000, která odolává korozi potem. Zároveň prošel testem nárazu při nízkých-teplotách certifikovaných podle normy EN, aby bylo zajištěno, že si udrží houževnatost v prostředí -20 stupňů .
Forma na skořepinu notebooku: Forma na skořepinu Lenovo ThinkPad používá certifikovanou ASTM 718AH (P20+Ni předtvrzená ocel) s tovární tvrdostí HRC 33-37, kterou lze zpracovat přímo bez tepelného zpracování, aby se předešlo problému nadměrné vůle mezi skořepinou a sestavou klávesnice způsobené tepelnou deformací.
Forma na skořepinu nositelného zařízení: Forma na skořepinu Apple Watch je vyrobena z ISO certifikované S136 (nerezová ocel 420), která prošla úpravou vakuovým kalením, aby dosáhla tvrdosti HRC 50. Zároveň prošla testem v solné mlze certifikovaném podle norem CEN (96 hodin bez koroze), což zajišťuje dlouhodobé-použití ve vlhkém prostředí bez koroze.
