Einsatzstähle für den Werkzeugbau

Werkstoffprofil von Einsatzstählen

Einsatzstähle sind Stähle, deren Randschicht nach einer geeigneten Wärmebehandlung gezielt gehärtet werden kann, während der Kern zäh bleibt. Dieses Eigenschaftsprofil eignet sich für Bauteile, die oberflächlich gegen Verschleiss geschützt sein sollen, ohne spröde zu werden. Im Werkzeugbau werden sie daher nicht pauschal für jede Funktion eingesetzt, sondern dort, wo Oberflächenhärte und Kernzähigkeit in Kombination gefragt sind.

Typische Bauteile im Kunststoff-Werkzeugbau

Im Kunststoffbereich kommen Einsatzstähle vor allem bei konstruktiven und bewegten Werkzeugteilen zum Einsatz. Dazu zählen je nach Werkzeugaufbau beispielsweise Führungs-, Lager-, Schieber-, Auswerfer- oder Befestigungselemente sowie belastete Grundkomponenten. Weniger relevant sind sie dort, wo die Formoberfläche selbst besondere Anforderungen an Polierbarkeit, Korrosionsbeständigkeit oder thermische Belastbarkeit erfüllen muss.

Auswahl nach Härtung, Bearbeitung und Einsatzfall

Für die Auswahl sind unter anderem die gewünschte Randschichthärte, die erforderliche Härtetiefe, die Kernfestigkeit und das Verhalten bei der Bearbeitung massgebend. Im Werkzeugbau wird auch berücksichtigt, wie sich der Stahl nach dem Härten schleifen, nacharbeiten oder masslich kontrollieren lässt. Je nach Werkstückgeometrie und Beanspruchung kann der Fokus stärker auf Verschleiss, Stossbelastung, Masshaltigkeit oder Wirtschaftlichkeit liegen.

Abgrenzung zu Werkzeugstählen und anderen Materialien

Innerhalb der Kategorie Materialien und Rohstoffe gehören Einsatzstähle zu den Konstruktionswerkstoffen für den Werkzeugbau. Im Unterschied zu allgemeinen Werkzeugstählen werden sie typischerweise gewählt, wenn keine durchgehend hohe Härte im gesamten Querschnitt erforderlich ist, sondern eine harte Oberfläche mit zähem Kern. Sonderstähle für den Werkzeugbau decken darüber hinaus spezielle Anforderungen wie erhöhte Korrosionsbeständigkeit oder besondere thermische Eigenschaften ab. Von Granulat oder Pt.-100 unterscheiden sich Einsatzstähle grundlegend, da sie nicht zum Kunststoffprozess oder zur Messtechnik gehören, sondern zum Aufbau des Werkzeugs selbst.