Como Escolher o Material Certo para Matrizes de Estampagem

Nov 02, 2025

Um guia completo sobre a seleção de aço-ferramenta, tratamento térmico e acabamento superficial para moldes de estampagem de alto desempenho

Escolhendo o certo material para matrizes de estampagem é um dos fatores mais importantes que afetam a vida útil da matriz, a qualidade do produto e o custo de produção . Uma seleção ideal equilibra resistência ao desgaste, tenacidade, usinabilidade e custo , garantindo desempenho consistente durante a produção em massa.

1. Fatores-chave a considerar na seleção de materiais para matrizes

Ao selecionar materiais para moldes de estampagem , considere os seguintes fatores:

1.Material da peça a ser trabalhada – aço macio, aço inoxidável, alumínio, cobre ou aço de alta resistência.

2.Espessura da Chapa – chapa fina versus chapa grossa afeta os níveis de tensão na matriz.

3.3Processo de formação – recorte, perfuração, dobragem, embutimento ou progressivo s.

4.Volume de produção – protótipo, pequena série ou produção em grande volume.

5.Mecanismo de Desgaste – desgaste adesivo, desgaste abrasivo ou fadiga por impacto.

6.Ambiente de operação – condição de lubrificação, corrosão e umidade.

7.Usinabilidade e custo de reparo – facilidade de fabricação e manutenção.

8.Equilíbrio orçamentário – entre o custo da matéria-prima e a vida útil esperada da ferramenta.

⚙️ Associar corretamente as propriedades do material à aplicação pode prolongar a vida útil da ferramenta em 50–300%.

2. Materiais Comuns para Matrizes e Suas Aplicações

Categoria	Grades Típicas	Principais Características	Utilizações comuns
Aço Ferramenta para Trabalho a Frio com Alto Teor de Cromo	D2, SKD11	Excelente resistência ao desgaste, tenacidade moderada	Corte, perfuração, matrizes de longa durabilidade
Aço Modificado com Cromo	Cr12mov	Boa resistência ao desgaste e à pressão	Ferramentas de estampagem de uso geral
Aço Resistente para Trabalho a Frio	DC53, SKD6	Resistência ao desgaste e tenacidade equilibradas	Matrizes de dobragem, corte e conformação
Ferro para ferramentas de trabalho a quente	H13 (AISI)	Alta tenacidade, resistência ao calor	Embutimento profundo, estampagem a quente
Aço Carbono e Liga	45#, S45C, 40Cr	Baixo custo, fácil usinagem	Ferramentas de teste, matrizes de baixo volume
Aço Ferramenta de Metalurgia do Pó	Série CPM	Resistência extrema ao desgaste e tenacidade	Produção em grande volume, materiais inoxidáveis
Aço para cementação/endurecimento superficial	20Cr, 20MnCr5	Núcleo tenaz com superfície dura	Componentes de matriz resistentes ao impacto

3. Seleção de Material por Tipo de Processo

Recorte e Perfuração (Aplicações de Alto Desgaste)

Recomendado: SKD11, D2, Cr12MoV ou Aço Ferramenta em Pó

Tratamento térmico: Temperagem + revenimento , niquelação opcional ou revestimento PVD

Dureza: 58–62 HRC

dobramento e formação

Recomendado: DC53, SKD6 ou H13

Enfatizar tenacidade para prevenir rachaduras

Dureza: 48–56 HRC

Tração profunda

Recomendado: DC53, H13 ou 40Cr com cementação

Priorizar alta tenacidade e resistência à fadiga

Dureza: 48–54 HRC

Formação em Aço Inoxidável ou Aço de Alta Resistência

Recomendado: Aço-ferramenta PM + Revestimento (TiN, DLC)

Uso lubrificação eficaz e revestimentos de baixo atrito para prevenir galling.

Matrizes de Teste ou de Baixo Custo

Recomendado: 45# ou S45C com Endurecimento Superficial

Dureza: 45–55 HRC (superfície)

4. Opções de Tratamento Superficial

Tratamento	Benefícios	Recomendado para
Nitruramento	Melhor resistência ao desgaste e à fadiga	Matrizes gerais para conformação a frio
Cementação / Carbonitretação	Superfície dura + núcleo resistente	Peças de alto impacto
Revestimento PVD (TiN, TiCN, CrN)	Baixo atrito, antiaderente	Punções, bordas de corte
Revestimento DLC	Excelente anti-gripagem para aço inoxidável	Ferramentas de Precisão
Cromagem dura / Oxidação	Proteção contra corrosão	Pinos guia, superfícies
Endurecimento a laser / por indução	Endurecimento local	Seções parcialmente endurecidas

5. Dicas práticas para prolongar a vida da matriz

Optimizar lubrificação para reduzir atrito e gretamento.

Chamfer e arredondamento bordas da matriz para reduzir a concentração de tensão.

Realizar alívio de tensão e revenimento após o tratamento térmico.

Plano manutenção regular e insertos sobressalentes para matrizes de alto volume.

Manter rugosidade da superfície apropriado para o tipo de material.

Considerar tratamento criogênico para D2 para melhorar a estabilidade dimensional.

Para condições extremas de desgaste, mude para aços-ferramenta de metalurgia do pó

6. Fluxo de Trabalho Recomendado para Seleção de Material

Identificar material da peça e espessura .

Definir volume de produção e vida útil desejada da ferramenta.

Analisar tipos dominantes de desgaste e tensão .

Priorizar entre resistência ao desgaste / tenacidade / custo .

Selecionar a classe de aço-ferramenta e planejar tratamento térmico + revestimento superficial .

Conduta produção experimental , depois ajustar com base nos padrões de desgaste.

7. Erros Comuns a Evitar

Enfatizar demasiado dureza em vez de tenacidade → leva à fissuração.

Escolher materiais que são muito difíceis de usinar ou reparar .

Ignorar o comportamento de galling ao conformar aço inoxidável.

Utilizar um revestimento superficial ou controle de tratamento térmico inadequado revestimento superficial ou controle de tratamento térmico .

8. Considerações Finais

Escolhendo o certo material da matriz de estampagem não se trata apenas de usar o aço mais duro —
é sobre adequando as propriedades do material ao seu processo .
A melhor combinação de aço para ferramentas, tratamento térmico e revestimento superficial pode facilmente dobrar a vida útil da sua ferramenta e melhorar a qualidade do produto, ao mesmo tempo que reduz o custo total de produção.