Formstahlsorten: P20 vs H13 vs S136 vs 718H

Der Stahl in Ihrer Form entscheidet, wie lange sie hält, wie sie finishiert und was sie kostet. Dieser Vergleich behandelt die sechs Werkzeugwerkstoffe, die in der Praxis zählen – und die Auswahllogik, die Sie davor bewahrt, für Stahl zu bezahlen, den Sie nie brauchen.

Veröffentlicht: 2026-09-04 5 Min. Lesezeit

Formstahl ist die am wenigsten sichtbare und folgenreichste Materialentscheidung in einem Werkzeugprojekt. Richtig gewählt, amortiert sich die Form über Hunderttausende von Schüssen; falsch gewählt, verschrotten Sie entweder ein verschlissenes Werkzeug vorzeitig oder zahlen über die gesamte Lebensdauer der Form für Härte, die Sie nie gebraucht haben.

1. Die sechs Werkzeugwerkstoffe, die zählen

MaterialHärteNennlebensdauerAm besten für
P20 (vorhärtend)28–32 HRC~500K SchüsseAllgemeine Produktionsformen, Konsum- und Industrieteile
718H / NAK8037–43 HRC~500K SchüsseKosmetikkritische und strukturierte Teile, mittlere bis hohe Stückzahlen
H13 (gehärtet)48–52 HRC500K–1M+ SchüsseGlasgefüllte und abrasive Kunststoffe, Langzeitprogramme
S136 Edelstahl48–52 HRC500K–1M+ SchüsseOptik, Medizin, transparente Teile, korrosive Kunststoffe
Aluminium 7075 (weich)~150 HB~25K–25K+ SchüssePrototypen, Brückenwerkzeuge, Marktvalidierung
Berylliumkupfer (Einsätze)~36–40 HRCEinsatzebeneKühlungsentscheidende Einsätze, tiefe Kerne, dünne Rippen

2. Die Sorten lesen: Was die Zahlen bedeuten

P20 – Der kosteneffiziente Standard

Im Walzwerk auf 28–32 HRC vorhärtend, kommt P20 ohne Risiko von Wärmebehandlungsverzug zerspanbereit an. Er lässt sich akzeptabel polieren (bis etwa SPI B-1), zerspant sich vorhersagbar und deckt die große Mehrheit der Produktionsprogramme bis etwa 500.000 Schüsse ab. Für ein funktionales Gehäuse aus ungefülltem ABS bei 200.000 Teilen pro Jahr ist P20 kein Kompromiss – es ist die richtige technische Antwort.

718H / NAK80 – Der kosmetische Mittelweg

Auf 37–43 HRC vorhärtend, schlägt diese Familie die Brücke zwischen P20 und H13. Die höhere Härte verbessert das Polierverhalten und die Definitionsschärfe der Struktur, und die Oberfläche hält die kosmetische Qualität in der Produktion länger. Es ist die Standardwahl für strukturierte Teile, sichtbare Oberflächen und Programme mit mittleren bis hohen Stückzahlen, bei denen P20 Verschleiß zeigen, H13 aber Überdimensionierung wäre.

H13 – Das Langzeit-Arbeitspferd

Durchgehärtet auf 48–52 HRC bringt H13 echte Beständigkeit gegen Wärmerisse und Verschleiß. Es ist die Pflichtwahl für glasgefüllte Kunststoffe (Glasfaser erodiert Anschnitte und Kavitäten messbar schneller), hochtemperaturfeste technische Kunststoffe und jedes Programm, das für eine Million Schüsse oder mehr ausgelegt ist. Der Kompromiss ist die Zerspanbarkeit: Gehärteter Stahl braucht EDM und Schleifen für die Endgeometrie, was sich in der Vorlaufzeit zeigt.

S136 – Der Korrosions- und Spiegel-Spezialist

S136 ist durch und durch Edelstahl. Diese Chemie kauft zwei Dinge, die P20 und H13 nicht liefern können: Beständigkeit gegen Korrosion durch Feuchtigkeit und saure Abbauprodukte des Kunststoffs (PVC und POM sind die klassischen Übeltäter) und Spiegelpolierbarkeit bis SPI A-1 für optische und medizinische Oberflächen. Wenn Ihr Teil transparent, medizinisch ist oder korrosiven Kunststoff verarbeitet, ist S136 kein Luxus. Wenn es ein Standard-ABS-Gehäuse ist, ist es Geld, das Sie nie zurückbekommen.

Aluminium 7075 – Geschwindigkeit vor Lebensdauer

Weichwerkzeuge lassen sich etwa viermal schneller zerspanen als Stahl und liefern T1-Muster in 2–3 Wochen zu einem Bruchteil der Kosten eines Produktionswerkzeugs. Die Lebensdauer liegt bei etwa 25.000–25.000+ Schüssen je nach Kunststoff und Geometrie – genug für Marktvalidierung, Startmengen und Brückenproduktion, nicht für anhaltendes Volumen. Auch die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von Aluminium verkürzt die Zyklen, was die kürzere Lebensdauer während Validierungsläufen teilweise ausgleicht.

Berylliumkupfer – Der Heißpunkt-Löser

BeCu ist kein Kavitätenstahl – es ist ein Einsatzmaterial mit 3–4-facher Wärmeleitfähigkeit von Werkzeugstahl. Tiefe Kerne und dünne Rippen, die mit konventionellen Kanälen nicht gekühlt werden können, erhalten BeCu-Einsätze, die die Hitze aus den Stellen ziehen, wo Einfallstellen und Zykluszeit-Kriech entstehen. Es ist eine gezielte Lösung: Einsätze für einige hundert Dollar sparen über die Lebensdauer des Werkzeugs routinemäßig Sekunden Zykluszeit pro Schuss.

3. Auswahllogik: erst der Kunststoff, dann die Stückzahl

Ihre SituationEmpfohlener StahlWarum
Ungefülltes ABS/PP/PE, <500K SchüsseP20Niedrigste Gesamtkosten bei angemessener Lebensdauer
Glasgefülltes PA/PP/PBTH13Glasfaserabrasion verlangt gehärtete Oberflächen
Strukturierte kosmetische Teile, mittlere bis hohe Stückzahlen718H / NAK80Bestes Polier- und Strukturverhalten ohne Durchhärten
Transparent / optisch / medizinischS136Spiegelpolitur plus Korrosionsbeständigkeit
PVC, POM, korrosive KunststoffeS136 (+ Hartverchromung)Widersteht sauren Abbauprodukten
Startmengen, DesignvalidierungAluminium 7075T1 in 2–3 Wochen zu einem Bruchteil der Kosten
Tiefe Kerne, dünne Rippen, HeißpunkteJeder Stahl + BeCu-EinsätzeWärmeleitfähigkeit löst, was Kanäle nicht erreichen

4. Oberflächenbehandlungen: gezielte Lebensdauerverlängerung

Wärmebehandlung härtet das ganze Werkzeug; Oberflächenbehandlungen härten nur dort, wo Verschleiß entsteht. Zusammen eingesetzt, lassen sie einen Mittelklasse-Stahl über seiner Gewichtsklasse boxen:

  • Nitrieren – Oberfläche auf 65+ HRC, verlängert die Lebensdauer in stark beanspruchten Bereichen (Anschnitte, Schließkanten) um das 2–3-Fache, ohne Verzug durch Durchhärten. Das Standard-Upgrade für Glasfaserprogramme auf Werkzeugen der P20-Klasse.
  • Hartverchromung – Verschleißschutz für gleitende Flächen und Korrosionsschutz dort, wo Kunststoffe angreifen; verbessert auch die Entformung.
  • Chemisches Vernickeln – gleichmäßige Bedeckung bei komplexer Geometrie, wo Schwankungen der Schichtdicke Maßprobleme verursachen würden.

5. Der Entscheidungsbaum

Wenn Sie sich an nichts anderes aus diesem Leitfaden erinnern, merken Sie sich die Reihenfolge:

  • Verarbeitet das Teil glasgefüllten oder abrasiven Kunststoff? → H13
  • Ist das Teil transparent, medizinisch oder verarbeitet es korrosiven Kunststoff? → S136
  • Ist die Oberfläche kosmetisch und bei Volumen strukturiert? → 718H / NAK80
  • Liegt das Programm unter 500K Schüssen mit ungefülltem Kunststoff? → P20
  • Brauchen Sie Teile in Wochen, zur Validierung? → Aluminium 7075
  • Gibt es Heißpunkte, die die Kühlung nicht erreicht? → BeCu-Einsätze, unabhängig vom Grundstahl

Stahl zu überdimensionieren ist einer der häufigsten Wege, wie Käufer für Werkzeuge zu viel bezahlen – und zu unterdimensionieren ist einer der häufigsten Wege, wie sie doppelt bezahlen. Teilen Sie Kunststoff, Jahresmenge und kosmetische Anforderungen mit Ihrem Formenbauer, und der richtige Stahl ist meist ein Fünf-Minuten-Gespräch.

Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der Unterschied zwischen P20 und H13 Formstahl?
P20 ist ein vorhärtender Werkzeugstahl mit 28–32 HRC – gut zerspanbar, formstabil und für bis zu etwa 500.000 Schüsse in allgemeinen Anwendungen geeignet. H13 ist durchgehärtet mit 48–52 HRC, deutlich besser in Wärme- und Verschleißbeständigkeit, ausgelegt für 500.000–1.000.000+ Schüsse und Pflicht für abrasive oder glasgefüllte Kunststoffe. P20 ist die kosteneffiziente Standardwahl; H13 ist die Langlebigkeitsinvestition für anspruchsvolle Programme.
2. Wann ist der Aufpreis für Edelstahl S136 gerechtfertigt?
S136 verdient seinen Preis, wenn die Form Korrosion standhalten muss oder einen Spiegelglanz erhalten soll: optische Teile, medizinische Geräte, transparente PC/PMMA-Teile und Formen für korrosive Kunststoffe wie PVC oder POM. Seine Edelstahlchemie widersteht Rost durch Feuchtigkeit und saure Abbauprodukte des Kunststoffs, und es lässt sich bis SPI A-1 spiegeln. Für ein allgemeines ABS-Gehäuse ist S136 Geld, das Sie nie zurückbekommen.
3. Welche Formlebensdauer kann ich von jeder Stahlsorte erwarten?
Ungefähre Branchenreferenzen: P20 etwa 500.000 Schüsse; 718H/NAK80 etwa 500.000 Schüsse mit besserem Verschleißverhalten an der Oberfläche; H13 500.000–1.000.000+ Schüsse; S136 vergleichbar mit H13, mit Korrosionsbeständigkeit als Unterscheidungsmerkmal; Aluminium 7075 als Weichwerkzeug etwa 25.000–25.000+ Schüsse. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von der Abrasivität des Kunststoffs, dem Glasgehalt, der Wartung und den Spritzbedingungen ab.
4. Ist 718H besser als P20?
718H (und NAK80) ist auf 37–43 HRC vorhärtend – härter als P20 ohne separaten Wärmebehandlungsschritt. Es spricht besser auf Polieren und Strukturieren an und hält kosmetische Oberflächen länger. Es ist die richtige Wahl für strukturierte Teile mit kosmetischem Anspruch bei mittleren bis hohen Stückzahlen. Für rein funktionale Teile liefert P20 die gleiche Struktur für weniger Geld.
5. Kann Aluminiumwerkzeug für die Produktion eingesetzt werden, nicht nur für Prototypen?
Ja, mit Grenzen. Weichwerkzeug aus Aluminium 7075 lässt sich etwa viermal schneller zerspanen als Stahl, verkürzt die Vorlaufzeit auf 2–3 Wochen und verkraftet Brückenproduktion sowie Marktvalidierungsläufe von etwa 25.000–25.000+ Schüssen, je nach Kunststoff und Teilegeometrie. Es ist die richtige Wahl für Startmengen und Designvalidierung; für anhaltendes Volumen darüber hinaus gewinnt gehärteter Stahl bei Lebensdauer und Maßhaltigkeit.
6. Braucht glasgefüllter Kunststoff wirklich H13?
Glasfaser ist abrasiv – sie erodiert Anschnitte, Verteiler und Kavitätsoberflächen schneller als ungefüllter Kunststoff. H13 (48–52 HRC) widersteht diesem Verschleiß; P20 zeigt Anschnitterosion und Maßabweichung lange vor seiner nominellen Schusszahl. Bei Glasfaserprogrammen sind H13 oder eine Nitrierbehandlung die Standardantwort, und S136 bringt nur einen Mehrwert, wenn auch Korrosionsbeständigkeit gefragt ist.
7. Welche Oberflächenbehandlungen verlängern die Formlebensdauer?
Nitrieren härtet die Oberfläche auf 65+ HRC und verlängert die Lebensdauer in stark beanspruchten Bereichen wie Anschnitten und Schließkanten um das 2–3-Fache, ohne Verzug durch Durchhärten. Hartverchromen schützt Verschleißflächen und Kontaktbereiche mit korrosiven Kunststoffen; chemisches Vernickeln ergibt eine gleichmäßige Bedeckung bei komplexer Geometrie. Diese Behandlungen sind gezielt – sie schützen die Flächen, die verschleißen, nicht das ganze Werkzeug.
8. Wie wähle ich Formstahl für ein kosmetisches Teil?
Bei kosmetischen Teilen zählen Polierbarkeit und Strukturantwort genauso viel wie Härte. 718H/NAK80 ist die Standardwahl für strukturierte Teile bei mittleren bis hohen Stückzahlen; P20 funktioniert für weniger anspruchsvolle Oberflächen; S136 ist nötig, wenn die Oberfläche sowohl spiegelpoliert als auch korrosionsbeständig sein muss (Optik oder Medizin). Legen Sie zuerst die kosmetische Klasse fest und wählen Sie dann den Stahl, der sie wirtschaftlich liefert.

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