Formen werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Basierend auf den Arbeitsbedingungen, Nutzungsszenarien und Leistungsanforderungen können sie hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt werden: metallische Materialien, nicht-metallische Materialien und Verbundwerkstoffe. Im Folgenden sind spezifische Klassifizierungen und häufig verwendete Materialien aufgeführt:
Metallische Materialien (gängige Wahl, geeignet für Hochpräzision und Massenproduktion)
Formstahl
Formstahl ist das am häufigsten verwendete Formmaterial. Je nach Anwendung lässt es sich in drei Kategorien einteilen:
Kaltarbeitsformstahl: Wird für Umformprozesse bei Raumtemperatur wie Kaltprägen und Kaltfließpressen verwendet, die eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern. Zu den gängigen Güten gehören Cr12MoV, T10A und 9CrWMn.
Warmarbeitsformstahl: Geeignet für Verarbeitungsumgebungen mit hohen{0}Temperaturen wie Warmschmiede- und Druckgussformen, die eine gute thermische Stabilität und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung erfordern. Typische Materialien sind H13 (4Cr5MoSiV1) und 3Cr2W8V.
Kunststoffformstahl: Betont Spiegelpolierbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und einfache Bearbeitung. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören vor-gehärtetes P20 (3Cr2Mo), Spiegelstahl S136 und alter-härtendes 25CrNi3MoAl.
Hartlegierungen: Basierend auf Wolframkarbid (WC) und unter Zusatz von Bindemitteln wie Kobalt verfügen sie über eine extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit und werden häufig in Anwendungen mit hohem {0}Verschleiß wie Drahtziehmatrizen und Kaltstauchmatrizen eingesetzt. Zu den repräsentativen Modellen gehören YG6, YG8 und YG15.
Nicht-Nichteisenmetalle und ihre Legierungen
Aluminiumlegierungen: Leicht und mit guter Wärmeleitfähigkeit, geeignet für Rapid Prototyping und Kleinserienproduktion, wie z. B. die Aluminiumgusslegierung ZL101.
Kupferlegierungen: Berylliumbronze (ZCuBe2) hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und eignet sich für Blasformen und Hochglanzformen; Kupferlegierungen weisen außerdem eine gute Reproduzierbarkeit und Korrosionsbeständigkeit auf.
Zinklegierungen: Niedriger Schmelzpunkt und niedrige Kosten, können direkt gegossen werden, eignen sich für thermoplastische Formen, haben aber eine geringe Hochtemperaturfestigkeit.
Nicht-metallische Materialien (geeignet für spezielle Szenarien oder Rapid Prototyping)
Silikon: Gute Flexibilität, geeignet für die Nachbildung komplexer Formen und Teile ohne Entformungsschrägen; Wird häufig für Prototypenmodelle und kleine -Testserien verwendet.
Epoxidharz: Mit einer Urform repliziert; niedrige Kosten, kurze Zykluszeit und Lebensdauer von bis zu mehreren tausend Stück; geeignet für mittlere-Batchproduktion.
Keramik: Hochtemperaturbeständig; Einsatz in Präzisionsgussformen oder speziellen Prozessumgebungen.
Graphit: Hat selbst-schmierende Eigenschaften, die den Entformungswiderstand verringern; weit verbreitet in EDM-Elektroden und Hochtemperaturformen.
