GPM A30在钢印冲棒上之应用

　　粉末高速钢由于具有组织细致及均方向性之特色，不仅改善了传统高速钢横向机械性质较差之缺点，亦可依应用特性之需求调整合金成份，以得到极高韧性、高耐磨性能之材料。在工业化国家中，粉末高速钢广泛的应用在切削工具、冲压工具及成型模等应用（图6为粉末高速钢制成之工具）。自荣刚重工开发粉末高速钢以来，即供应国内外客户使用，并积极与国内产业合作，共同开发产品应用，以提升工模具寿命、提高产品品质及降低生产成本。兹以GPM A30应用在钢印冲棒上之案例，供国内业者参考。

　　　本案例系配合国内轴承业者，为提升其钢印冲棒治具之使用寿命及字模之清晰度而改用GPM A30圆棒制成钢印冲棒，以取代原使用钢材SKD11的实际案例。钢印冲棒之外观如图7所示，系用来打印轴承零件之型号或产地、制造商之用该冲棒之加工流程如下：

冲棒加工→淬火回火→字模放电加工→上线实测

　　本应用案例选用GPM A30以取代SKD11之基本想法除了前述粉末高速钢具有之各项特色与特性外，主要的考量则在于：

1. SKD11因碳化物粒度粗大且呈带状偏析，当于字模放电加工时，表面易形成筋状之纹路，亦即加工面之表面粗度较差，将导致字模不清晰而减短使用寿命。
2. SKD11因碳化物粒度粗大及其偏析现象，于上线使用时易因应力集中而导致微裂、崩角及裂纹快速延伸之现象而造成冲棒之异常损坏。
3. GPM A30粉末高速钢因其先天之碳化物粒度细致均匀且呈均方向性，在刻模放电加工及上线使用时可避免如SKD11之现象发生。

　　SKD11与GPM A30显微组织之比较如图8所示，于图中可发现SKD11之碳化物粒度粗大及呈带状偏析，与GPM A30特有之细致均匀组织有明显之差异。

　  表2为钢印冲棒采用GPM A30及SKD11材质，经上线使用统计之平均打印回数，并依冲棒加工成本及打印回数，分析打印所需之钢印冲棒单位制造成本。由表中分析采用GPM A30制成之钢印冲棒平均寿命约达SKD11之5.5倍，而钢印冲棒之制造成本GPM A30则约为SKD11之1.14倍。当评估打印每单位轴承所需耗用之钢印成本时，GPM A30钢印冲棒相较于SKD11，其单位模具制造成本可下降达约79.3％。图9为GPM A30冲棒使用后之情形。

表2　GPM A30与SKD11钢印冲棒之寿命／成本比较