Nel processo di raffreddamento o tempra, l’utensile rimane chiuso per un certo periodo di tempo fino a quando l’elemento viene raffreddato da circa 900 °C al di sotto di 400 °C. Il raffreddamento permette all’acciaio di indurire in modo che il particolare in lamiera finito abbia una resistenza finale fino a 1500 MPa. Non è possibile ottenere resistenze simili con i metodi convenzionali di stampaggio.
Con la tempra, il foglio di lamiera caldo viene temprato attraverso il contatto con gli strumenti di formatura raffreddati. Ciò è reso possibile dall’acqua fredda che scorre attraverso i canali di raffreddamento integrati all’interno degli utensili. Dal momento che gli utensili sono più freddi della lamiera stampata, questa viene raffreddata e di conseguenza le proprietà del materiale cambiano. Prima che la lamiera si raffreddi, le alte temperature la hanno ammorbidita, rendendola più facile da stampare: ciò è nota come struttura austenitica dell’acciaio.
Per ottenere la resistenza desiderata, è necessario raggiungere un tasso di raffreddamento più elevato di 27 K/s durante lo stampaggio ma soprattutto dopo la formatura e con gli utensili chiusi. È necessario un tasso sufficientemente rapido di raffreddamento della struttura per poter passare dallo stato di austenite in martensite; dopo questa trasformazione, il materiale viene indurito e temperato.
Il fattore più importante che influenza la velocità di raffreddamento è il contatto diretto tra la superficie raffreddata dell’utensile e quella calda della lamiera stampata. Poiché un’intercapedine d’aria tra la lamiera e l’utensile funge da isolante, gli utensili dello stampo devono essere costruiti in modo che quando chiusi, essi siano sempre in contatto con tutta la lamiera formata.
Un altro fattore che influenza il processo di tempra è il materiale dell’utensile. I nuovi sviluppi hanno prodotto acciai per utensili con conducibilità termica particolarmente elevata e quindi più adatti per il processo di tempra. In generale, tuttavia, un compromesso in termini di resistenza all’usura deve essere ricercato.
In sintesi, il processo di raffreddamento o tempra è una parte del processo di indurimento. Il processo di tempra garantisce che il particolare in lamiera ottenga la resistenza desiderata; l’elemento stampato è indurito.
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