Konvenční postupy při výrobě
forem již v řadě aspektů limitují
výkonnost forem na plasty
a tlakové odlitky z lehkých
kovů. Jedním takovým limitem
je nutnost vyvážení vztahu mezi
životností exponovaných prvků
formy a požadavkem na tepelnou
vodivost těchto částí.
Vysoká tepelná vodivost
použitého materiálu snižuje
potřebu chlazení exponovaného
prvku, zjednodušuje koncepci
příslušných chladicích kanálů,
a tím snižuje náklady na výrobu
formy; zkracuje čas nutný na její
výrobu a v neposlední řadě umožňuje
zkrátit výrobní cyklus formy.
Optimální tepelnou vodivost má
měď a její slitiny, jejich odolnost
proti opotřebení je však výrazně
nižší než u nástrojových ocelí,
které se však naopak vyznačují
horší tepelnou vodivostí.
Možné překlenutí tohoto rozporu
naznačují práce Frauenhoferova
institutu pro laserovou techniku
a Institutu slévárenství na RWTH
v Cáchách. Využitím technologií
laserového navařování a laserového
natavování lze vyrobit
gradientní, resp. kombinované
materiály pro výrobu teplotně
a mechanicky vysoce namáhaných
jader a vložek forem na
plasty a tlakové odlitky z lehkých
slitin. Prvou z jmenovaných
technologií lze např. vyrobit
měděný dílec, opatřený tenkou
odolnou vrstvou z nástrojové
oceli; princip druhé spočívá
ve vytvoření jakési skořápky
z odolné nástrojové oceli, do níž
je odlito jádro z vysoce tepelně
vodivého materiálu. Výsledkem
obou je dílec, jehož vlastnosti
– mechanická odolnost a tepelná
vodivost - se žádoucím způsobem
mění v závislosti na
vzdálenosti od povrchu a tak
je dosažena nejen jeho vysoká
životnost, ale i vysoký chladicí
účinek.
Petr Borovan
