انتخاب صحیح جنس ابزار یکی از مهم ترین پرارامترهای مورد نیاز در انواع فرایندها و بالاخص فرایند لوح زنی دقیق می باشد. بیشتر برشکارهای دقیق در تصمیمات معمول خود از فولادهای ابزار جهت ساخت ابزارهای لوح‌ زنی استفاده می‌کنند. به طور معمول سازنده‌های ابزار براساس تجربیات گذشته بر درجه‌های فولادهای ابزار استانداردی مانند AISI 01, S2, S7, D2, M2 و غیره تکیه می‌کنند و تنها انتخاب خود را بر این آلیاژها محدود می‌کنند. علاوه بر این، انتخاب جنس ابزار از مسئله قیمت مواد ابزار نیز تاثیر می‌پذیرد. با این وجود محاسبات نشان می‌دهند که جنس ابزار به طور معمول در واقع 8-6 درصد هزینه تجهیز ابزار می‌باشد. بیشتر هزینه‌های مربوط به ساخت ابزار به نیروی کاری، ماشینکاری، عملیات حرارتی و دوباره‌کاری‌ها مربوط می‌شوند. برای انتخاب مناسب مواد ابزار برای کاربرد مشخص فاکتورهایی مانند جنس قطعه‌کار، پیچیدگی طراحی، میزان تولید و توجه به مکانیزم عیوب ابزار امری لازم می‌باشد.

میزان لقی بسیار کم و پرس سه کاره با سه نیرو باعث تحمیل تنش فشاری بر ناحیه لوح‌ زنی در روش لوح‌ زنی دقیق می‌شود و جوانه‌زنی ترک را به تاخیر می‌اندازد و برش پلاستیکی کل ضخامت را تضمین می‌کند. بنابراین شرایط عملیات و مکانیزم شکست و واماندگی ابزار برای لوح‌ زنی دقیق بسیار شبیه به فرآیند اکستروژن سرد، فورج سرد یا فرآیند سکه‌زنی می‌باشد. بنابراین نیروی اعمالی در فرآیند لوح‌ زنی دقیق 2/11 تا 2/21 برابر، بیشتر از نیروی عملیات لوح‌ زنی سنتی در تولید یکسان می‌باشد.

توجهات اخیر در فرآیند لوح‌ زنی دقیق به سمت قطعات با پیچیدگی بسیار زیاد و استفاده از مواد ضخیم و مستحکم بوده است به این دلایل توجه به انتخاب فولاد ابزار بهینه از طریق ارزیابی پارامترهای فرآیند و مکانیزم شکست غالب امری بسیار بحرانی می‌باشد.

بهبود عملکرد ابزار لوح زنی دقیق با انتخاب صحیح جنس ابزار

پارامترهای مهم در انتخاب جنس ابزار

مواد و جنس قطعات

اولین گام برای انتخاب جنس مواد ابزار دانستن مشخصات جنس قطعه‌ای می‌باشد که باید لوح‌ زنی شود. دانستن جنس قطعه برای تعیین اینکه آیا این مواد برای فرآیند لوح‌ زنی دقیق مناسب است نیز به کار می‌رود و همچنین جنس مواد نشان دهنده مکانیزم واماندگی ممکنه نیز می‌باشد.

ارزیابی جنس قطعه در انتخاب بهینه مواد ابزار بسیار موثر می‌باشد همچنین به تجدید نظر و بازبینی طراحی ابزار مانند عملیات حرارتی و سختی ابزار کمک می‌کند. در ذیل تعدادی از خواصی که باید برای مواد مشخص باشند ارائه شده‌است:

• نوع مشخص آلیاژ.
  
• ضخامت.
  
• سختی/ سطح استحکام.
  
• پتانسیل کارسختی، و
  

• شرایط سطحی.
  

یک پیش شرط برای تولید لبه‌های برشی صاف در قطعه‌کار، داکتلیته کافی مواد می‌باشد. موادی که می‌توانند به خوبی لوح‌ زنی دقیق شوند شامل فولادهای دارای کربن پایین و متوسط، بعضی فولادهای آلیاژی، بعضی فولادهای زنگ‌نزن، مس، برنج و آلومینیوم می‌باشند.

ساختار متالورژیکی قطعه‌کار نیز بر داکتلیته تاثیر می‌گذارد. ناخالصی‌های طویل در قطعه کار باعث بدتر شدن کیفیت لبه و باعث افزایش سایش ابزار می‌شوند. مواد آلیاژی که فازهای سخت و ترد تولید می‌کنند مثل کاربیدهای بزرگ (مانند Cr, Mo, V, W) نیز کیفیت لبه‌های لوح‌ زنی دقیق را کاهش داده و سایش ابزار را افزایش می‌دهند. بعضی مواد قطعه‌کار مانند فولادهای کم آلیاژی و فولادهای زنگ‌نزن به خوبی و با موفقیت در شرایط آنیل که سختی یا استحکام کم است و داکتلیته زیاد است لوح‌ زنی دقیق می‌شوند.

ضخامت مجاز برای مواد قطعه کار اساساً توسط استحکامشان کنترل می‌شود. مواد با حداکثر ضخامت mm 15توانایی لوح‌ زنی دقیق را دارند ولی با این وجود بیشتر ضخامت معمول مواد برای لوح‌ زنی دقیق در محدوده mm 4-2 می‌باشد. استحکام و ضخامت مواد قطعه‌کار نیروی لازم برای لوح‌ زنی دقیق را تعیین می‌کند. تغییر فرم نابهنگام، سایش و ترک خوردن ابزار لوح‌ زنی دقیق زمانی به وقوع می‌پیوندد که مواد ضخیم و با استحکام زیاد لوح‌ زنی شوند و این به خاطر نیروهای زیاد بلنک‌زنی می‌باشد. رابطه تعریف شده موجود بین استحکام کششی و ماکزیمم ضخامت مجاز برای لوح‌ زنی دقیق در جدول زیر ذکر شده‌اند.

اگر ضخامت از میزان مجاز مشخص شده در فوق فراتر رود واماندگی نابهنگام ابزار احتمالش زیادتر می‌باشد. در این موارد موفقیت تولید تنها با انتخاب ابزاری با موادی دارای نسبت چقرمگی به سختی بالا امکان‌پذیر می‌باشد.

همانطور که قبلاً بیان شد چون فرآیند لوح‌ زنی دقیق در واقع اکستروژن سرد می‌باشد که تمام ضخامت ماده تحت برش پلاستیک قرار می‌گیرد در نتیجه قطعه کار تحت مقدار مشخصی از کرنش پلاستیک کارسختی قرار می‌گیرد این امر برای بعضی قطعات مانند چرخ‌دنده‌ها و سوراخ‌ها که نیاز به لبه‌های سخت دارند مناسب می‌باشد ولی با این وجود این مورد همچنین تنش بر روی ابزار را نیز افزایش می‌دهد که در طراحی‌ها باید مد نظر قرار گیرد.

هر دو نوع مواد نورد سرد و گرم شده را می‌توان لوح‌ زنی دقیق کرد. با این وجود مواد نورد سرد شده به خاطر تغییرات ضخامتی کم در آن و به خاطر کیفیت سطحی خوب آنها ارجحتر می‌باشند. ضخامت غیر یکنواخت باعث افزایش سطوح خشن می‌شود همچنین باعث تغییر فرم پلاستیک یا ترک خوردن اجزاء ابزار می‌شود. برای جلوگیری از بدتر شدن لبه‌ها، باید پلیسه‌ها و اکسیدهای موجود بر روی قطعات نورد گرم شده برداشته شوند. برای مواد زنگ‌نزن باید دقت زیادی در حذف لایه‌های محافظت کننده حتی از روی قطعات نورد سرد شده قبل از لوح‌ زنی شود زیرا این لایه‌های اکسیدی بسیار ساینده می‌باشند و مدام بر روی ماده در معرض هوا ایجاد می‌شوند.

میزان تولید:

میزان تولید در واقع مقاومت سایشی ابزار را کنترل می‌کند. اگر طول عمر پایینی برای ابزار نیاز باشد، در این صورت ابزار از جنس ارزان انتخاب می‌شود تعیین طول عمر مورد نیاز برای انتخاب جنس ابزار بهینه امری ضروری می‌باشد. میزان تولید به صورت کم (10000 قطعه)، متوسط (100000-10000 قطعه) و زیاد (بیش از 100000 قطعه) تعریف می‌شوند.

پیچیدگی هندسی قطعه:

در کل شکل قطعه تولیدی مکانیزم واماندگی، عمر ابزار و امکان دستیابی به قطعه دقیق را کنترل می‌کند. از ایجاد گوشه‌های تیز باید اجتناب شود و کمترین میزان شعاع در صورت امکان باید در حدود mm 1 باشد و از نواحی باریک و شیارهای طویل در ابزار اجتناب شود چون این موارد باعث ایجاد تنش موضعی می‌شوند.

مشخص کردن مکانیزم واماندگی حاکم:

واماندگی ابزار و سایش ابزار باعث کاهش تولید و افزایش هزینه‌های نگهداری می‌شود. بنابراین نوع سایش و مکانیزم واماندگی که ابزار تجربه می‌کند باید پیش‌بینی شوند. مکانیزم‌های واماندگی غالب که در ابزار لوح‌ زنی دقیق دیده می‌شود در گروهای زیر قرار می‌گیرند:

• تغییر فرم پلاستیک.
  
• تراشه
  
• ترک خوردن
  
• سایش (چسبنده و ساینده)
  

هدف پیش‌بینی مکانیزم غالب واماندگی و جلوگیری از وقوع تغییر فرم پلاستیک، ترک خوردن، تراشه و به طور همزمان بهینه کردن عمر سایشی ابزار می‌باشد.

تغییر فرم پلاستیک:

تغییر فرم پلاستیک زمانی رخ می‌دهد که فشار بلنک‌زنی از استحکام تسلیم مواد ابزار بالاتر رود. از آنجایی که فشار در روش لوح‌ زنی دقیق 2/11 تا 2/21 برابر بیشتر از روش سنتی می‌باشد ابزار مقاومت بالاتری را می‌طلبند.

چون استحکام تسلیم مواد به طور مستقیم متناسب با سختی آنها می‌باشد بنابراین افزایش سختی ابزار به جلوگیری از تغییر فرم پلاستیک ابزار کمک می‌کند. اما باید دقت زیادی در این زمینه شود چون با افزایش سختی تافنس کاهش می‌یابد. تافنس پایین ریسک ترک خوردن را افزایش می‌دهد.

مقاومت به ترک‌خوردن و chipping:

این موارد تابعی از تافنس می‌باشند یکی از اهداف سازنده‌های فولاد برای ابزارهای لوح‌ زنی بدست آوردن فولادی با تافنس خوب در سختی‌های بالا می‌باشد. خوشبختانه تافنس مواد تنها

تابع ترکیب مواد نمی‌باشد بلکه تابع ساخت فولاد و روش عملیات حرارتی نیز می‌باشد.

بیشتر بخوانید: فرآیند لوح زنی دقیق (Fine Blanking)

مقاومت به سایش

سایش چسبنده یک مکانیزم غالب در لوح‌ زنی دقیق می‌باشد. این نوع سایش زمانی اتفاق می‌افتد که ترکیبات فلزی برعلیه سطح دیگر تحت فشار لغزش کنند. حرارت تولید شده به خاطر اصطکاک باعث ایجاد جوشهایی در حد میکرو در سطوح لغزش می‌شود و اگر لغزش ادامه داشته باشد یا مواد به ابزار می‌چسبند و یا اگر ابزار تافنس کافی نداشته باشد قسمتی از آن توسط قطعه جدا می‌شود. حفره‌های شکل گرفته حاصل در سطح ابزار می‌توانند به عنوان مکانهای جوانه‌زنی ترک و یا باعث کندکردن لبه‌های برشی شوند.

روش سایش چسبنده به خاطر فشار سرویس بالای ایجاد شده و تماس سایشی شدید که بین ابزار و قطعه در طول اکستروژن، برعملیات لوح‌ زنی دقیق چیره می‌شود. برای بهتر کردن مقاومت سایشی چسبنده در ابزار لوح‌ زنی دقیق، نسبت تافنس به سختی بالا مطلوب می‌باشد.

سایش ساینده به صورت معمول در ابزار لوح‌ زنی دقیق زمانی که سطح قطعه دارای ذرات سخت مانند کاربید و اکسید باشد به وقوع می‌پیوندد. که این ذرات سخت باعث ایجاد خراش در ابزار می‌شوند. برای افزایش مقاومت سایشی ساینده ابزار می‌توان سختی ابزار را افزایش داد یا ابزار را از ترکیبی انتخاب کرد که خود دارای ذرات سخت کاربیدی باشد.

در موارد خاص وقوع تمام مکانیزم‌های واماندگی امکان‌پذیر می‌باشد ولی معمولاً تنها یکی از این مکانیزم‌ها غالب می‌باشد. بهینه کردن ابزار بستگی به پیش‌بینی مکانیزم غالب دارد. برای بهتر کردن مقاومت کلی ابزار لوح‌ زنی دقیق بر تمام مکانیزم‌ها، کارخانه‌های سازنده فولاد تلاش می‌کنند بالاترین تافنس را در ترکیبی بدست آوردن که سختی پذیری آن نیز مناسب باشد و دارای مقاومت سایشی خوبی باشد.

یکی از موضوعات مهم برای ساخت ابزارهای لوح‌ زنی دقیق نیاز به تولید ابزارهایی با مقاومت تغییر فرم بالا و مقاومت به سایش بالا و همچنین حفظ مقاومت به ترک خوردن در ابزارها می‌باشد. تصحیح مقاومت به تغییر فرم پلاستیک در مواردی که نیاز به نیروی لوح‌ زنی زیاد باشد مانند لوح‌ زنی قطعات ضخیم بکار برده می‌شود. مقاومت سایشی زیاد در مورد موارد تولید زیاد و در مورد لوح‌ زنی فولادهای زنگ‌نزن و مواد پوشش داده شده و یا مواد نورد گرم شده بکار می‌رود. افزایش مقاومت به ترک خوردن (تافنس بالا) در مورد طراحی‌های پیچیده ابزار معمولاً بکار گرفته می‌شود.

در فولادهای ابزار سنتی مانند AISI S7 تنها راه برای افزایش مقاومت سایش استفاده از افزایش سختی می‌باشد. ولی متاسفانه با افزایش سختی، تافنس ابزار کاهش می‌یابد. روش دوم برای بهبود مقاومت سایشی در فولادهای ابزار سنتی استفاده از ترکیب شیمیایی برای تولید کاربید می‌باشد. کاربیدها ذرات سختی می‌باشند که توسط ترکیب کربن با عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن، وانادیوم و غیره به وجود می‌آیند و در مقابل سایش مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند.

در فولاد ابزارهای سنتی مانند AISI D2 کاربیدهای کروم اثر مناسبی بر مقاومت سایشی دارند. با این وجود این کاربیدها به صورت درشت، چهارگوش و جهتدار به دلیل اثرات جدایش در داخل شمش‌های تولیدی سنتی بزرگ در فولادهای ابزار تولید می‌شوند. ذرات کاربیدی بزرگ، چهارگوش و جهتدار در فولادهای ابزار باعث کاهش تافنس آلیاژ می‌شود.

در مقابل بعضی تولیدکنندگان فولادهای ابزار تکنولوژی تولید متالورژی پودر را برای دستیابی به مقاومت تغییر فرم پلاستیک و مقاومت سایشی و تافنس برای صنایع لوح‌ زنی دقیق بکار گرفته‌اند. فرآیند متالورژی پودر همچنین امکان تولید فولادهای ابزار پرآلیاژی را که با فرآیندهای سنتی قابل تولید نیستند فراهم آورده است. جدول زیر تعدادی از ترکیبات فولادهای ابزار تولیدی به روش سنتی و متالورژی پودر را برای لوح‌ زنی دقیق نشان می‌دهد.

در روش متالورژی پودر توزیع یکنواختی از ذرات سخت کاربیدی به وجود می‌آیند. بیشتر فولادهای ابزار تولیدی به روش متالورژی پودر دارای وانادیم می‌باشند. وانادیم با کربن ترکیب شده و کاربید وانادیم می‌دهد که سخت‌ترین نوع کاربید می‌باشد و اثراتش بر روی مقاومت سایشی بسیار زیاد است. علاوه براین ذرات توزیع شده ریز یکنواخت در روش متالورژی پودر مقاومت به ترک خوردن در مقابل مواد سخت را به وجود می‌آورد.

چون فولادهای ابزار تولیدی به روش متالورژی پودر ذرات ریز کاربیدی دارند، تافنس ممکن است توسط حضور دیگر عیوب مانند ناخالصی‌های غیرفلزی تحت تاثیر قرار گیرد. تکنولوژی فوق تمیز اخیراً معرفی شده است و این روش تمیزی فولادهای ابزار تولیدی متالورژی پودر را بهتر کرده است. اثر نهایی این روش جدید افزایش مقاومت به ترک خوردن و افزایش 50 درصدی در خواص تافنس عرضی می‌باشد. این امر همچنین امکان استفاده برای سختی‌های بالا را به صورت امن فراهم می‌آورد و مقاومت تغییر فرم پلاستیک و عمر سایشی ابزار لوح‌ زنی دقیق را افزایش می‌دهد.

عملیات حرارتی ابزار

در اغلب موارد مشخص کردن ماده ابزار و سختی تنها کافی نیست. بهینه کردن ابزار لوح‌ زنی دقیق بستگی به عملیات حرارتی مناسب نیز دارد. خواص متعدد ابزار که برای لوح‌ زنی دقیق بحرانی می‌باشند مانند سختی، تافنس، استحکام تسلیم فشاری و پایداری ابعادی به وسیله عملیات حرارتی بدست می‌آیند. دو نکته کلیدی سیکل‌های عملیات حرارتی مربوط می‌شوند به: نرخ سرمایش و انتخاب دمای تمپر کردن. نرخ سرمایش به دلیل اثرات آن بر تافنس و سختی ابزار مهم می باشد که معمولاً از روی دیاگرام‌های CCT بدست می آید.

به طور ایده‌آل دست یافتن به ساختار مارتنزیتی برای ابزارهای لوح‌ زنی مناسب می‌باشد. با این وجود این امر معمولاً برای ابزارهای بزرگ امکان‌پذیر نیست. بنابراین مقدار رسوبات کاربیدی و ساختار بینیتی باید حداقل ممکن باشد و از تشکیل پرلیت باید جلوگیری شود.

جنبه بحرانی دیگر عملیات حرارتی ابزارهای لوح‌ زنی دقیق انتخاب دمای تمپر می‌باشد. برای درجه‌های مربوط به کار سرد معمولاً سه بازه دمایی برای تمپر در نظر گرفته می‌شود. محدوده دمایی پایین در حدود 315-200 درجه سانتیگراد خواص تافنسی مناسبی را برای سختی مورد نظر بدست می‌دهد. دمای تمپر میانی که نزدیک به پیک دیاگرام تمپرینگ می‌باشد، هرگز توصیه نمی‌شود چون تافنس ابزار در این محدوده کاهش می یابد. این ناحیه به عنوان محدوده تردی تمپری شناخته می‌شود. محدوده دمایی بالا، بالای 525 درجه سانتیگراد نیز بکار گرفته می‌شود هرچند تافنس ابزار قابل مقایسه با محدوده دمایی تمپر پایین نمی باشد.

دلایل زیادی برای تمایل به دماهای بالای تمپر وجود دارد، زیرا فولادهای پرآلیاژی دارای مقدار زیادی آستنیت باقیمانده بعد از کوئنچ می‌باشند تمپر کردن باعث می‌شود که مقداری از این ساختار به مارتنزیت تبدیل شود. دمای تمپر بالا بسیار تاثیر بیشتری جهت استحاله آستنیت باقیمانده به مارتنزیت دارد.

قبلاً ذکر شد که در لوح‌ زنی دقیق به دلیل لقی کم بین ابزار، ابزار تحت تنش زیادی قرار می‌گیرند. خطر وجود درصد زیادی از آستنیت در ابزار سخت شده لوح‌ زنی دقیق به استحاله سخت شونده در طول سرویس ابزار برمی‌گردد. این مسئله به دو دلیل فاجعه‌برانگیز است:

• استحاله مارتنزیتی شامل افزایش حجم می‌باشد. تغییرات ابعادی اتفاق افتاده در طول استحاله آستنیت باقیمانده به مارتنزیت در طول سرویس می‌تواند باعث تماس اجزاء ابزار با هم و واماندگی ابزار شود.
  
• علاوه براین، ساختار مارتنزیتی ساختار بسیار تردی در شرایط بدون تمپر می‌باشد و بنابراین ساختارهای تمپر نشده باعث واماندگی ابزار می‌شوند.
  

برای تلرانسهای بسیار بسته حتی استفاده از دمای بالای تمپر کردن نیز سطح قابل قبولی از آستنیت باقیمانده و در نتیجه پایداری ابعادی را تضمین نمی‌کند. در این موارد عملیات برودتی مستقیماً بعد از کوئنچ و یا مابین عملیات تمپر اولیه و ثانویه می‌تواند میزان آستنیت باقیمانده را کاهش دهد. راه حل دیگر برای نگهداری ابزار تمپر کردن ابزار در دمای 50 درجه فارنهایت زیر دمای تمپر قبلی به طور متناوب در طول عمر ابزار می باشد.

دلیل بعدی برای استفاده از دمای تمپر بالا برای ابزارهای لوح‌ زنی دقیق مربوط به استحکام فشاری تسلیم مواد ابزار می باشد. برای مواد با سختی مشخص دمای تمپر بالا، خواص استحکام تسلیم فشاری بالاتری را نسبت به مواد با دمای تمپر پایین نشان می‌دهند.

مسئله بعدی در مورد استفاده از دمای بالای تمپر برای ابزار لوح‌ زنی دقیق به میزان تنش باقیمانده مربوط می‌شود. در طول عملیات حرارتی ابزار تحت تنشهای شدید قرار می‌گیرد که این تنش‌ها را به عنوان تنشهای باقیمانده می‌نامند. تمپر کردن مقداری از این تنشها را آزاد می‌کند که میزان رها شدن تنشها تابعی از میزان دمای بکار رفته است. بنابراین با استفاده از دمای بالا برای تمپر کردن درصد بیشتری از تنشها آزاد می‌شود.

اگر میزان تنشهای باقیمانده در ابزار زیاد باشند (مانند حالتی که از دمای تمپر پایین استفاده می‌شود) می‌تواند باعث اعوجاج و یا حتی ترک خوردن ابزار (در حین عملیاتی مانند EDM و یا در حین سرویس) شود.

در نهایت بسیاری از ابزارهای لوح‌ زنی دقیق تحت عملیات‌های پوششکاری مانند PVD و یا نیتروره و غیره قرار می‌گیرند. دمای مورد استفاده برای این فرآیندها معمولاً در حدود 550-480 درجه سانتیگراد می‌باشد. اگر دمای تمپر پایین برای این مواد استفاده شود فرآیند پوششکاری برای آنها قابل قبول است. زیرا اگر دمای تمپر بالایی انتخاب شود سختی، استحکام و تلرانس ابعادی آنها از بین می‌رود.

در کل بهترین انتخاب مواد ابزار برای کاربرد تنها با ارزیابی هر کدام از موارد طراحی ابزار، جنس قطعه کار، میزان تولید، پیش‌بینی مکانیزم واماندگی حاکم و غیره انجام می‌پذیرد. با این اطلاعات جنس مواد ابزار، سختی کارکرد، عملیات حرارتی و غیره برای بهینه کردن عملکرد در شرایط کارکرد مشخص می‌شوند.

 انتخاب فولاد اجزاء قالب

با توجه به آنچه که بیان شد انتخاب فولاد برای ابزار لوح‌ زنی با دقت زیادی صورت می‌گیرد و اجزاء باید در مقابل سایش، کشش و فشار مقاومت خوبی داشته باشند. بیشترین مقاومت به سایش اجزاء لوح‌ زنی به وسیله کربن محتوی آنها مشخص می‌شود که این کربن نباید به شکل ساختار لایه‌ای باشد بلکه باید به طور همگن در زمینه فولاد پخش شده باشد.

عملیات حرارتی فولاد HSS مشکل است و کوره‌های گاز خنثی یا نمک مذاب برای عملیات حرارتی آنها احتیاج است. سیکل حرارتی بازپخت، تنظیم دقیق و طول زمانی خاصی احتیاج دارند که انجام صحیح آن تجربه زیادی را می‌طلبد. به علت تغییر شکل در حین عملیات حرارتی، عملیات سنگ‌زنی بر روی ابزارها الزامی است. هرگاه عملیات حرارتی این فولادها با آگاهی و به طور صحیح انجام گیرد، بیشترین حجم تولید بین مراحل سنگ‌زنی حاصل می‌شود.

سنبه‌هایی که تحت تنش شدید قرار داشته باشند از فولادی به نام (Neatro Special) که یک فولاد تندبر HSS خاص است و به روش مخصوصی سخت شده‌است، استفاده می‌شود. در بعضی مواقع از کاربیدتنگستن (Baxtron DBW) نیز استفاده می‌شود. انتخاب جنس سایر اجزاء قالب نظیر رینگ محافظ، سنبه مقابل و … به اندازه اجزاء اصلی لوح‌ زنی حساسیت آن‌چنانی نیاز ندارند. جدول زیر مشخصات کاملی از این مواد را به عنوان مثال برای یک طراحی خاص نشان می‌دهد.

راهنمای انتخاب جنس فولاد ابزار به همراه سختی مطلوب برای یک طراحی خاص