Formy i komponenty maszynowe są używane pod obciążeniem. Obciążenie może być statycznym z niezmienioną siłą lub zmiennym, oscylującym. Zazwyczaj częstsze są przypadki związane z obciążeniem zmiennym. Ponadto wiadomo, że w wyniku kumulacji wielokrotnych cykli obciążenia występuje zjawisko zwane zmęczeniem materiału, co prowadzi do pęknięcia elementów maszynowych przy poziomie naprężenia znacznie niższym niż ten powodowany przez obciążenie statyczne.
Ten typ uszkodzenia spowodowanego kumulacją wielokrotnych cykli obciążenia nazywany jest pęknięciem związanym ze zmęczeniem. Ogólnie dostępne są dane statystyczne pokazujące, że większość części form i elementów maszynowych ulega pęknięciu w ciągu około 10^7 (10 milionów) cykli powtarzalnego obciążenia. Dolna granica naprężenia, która powoduje pęknięcie związanego ze zmęczeniem, nazywana jest granicą zmęczenia; jej wartość zależy od następujących czynników. Poprzez dbanie o to, by te czynniki nie były niekorzystne, można zwiększyć granicę zmęczenia.
W projektowaniu części form, które charakteryzują się krótkim cyklem formowania i dużą liczbą cyklów, wprowadzenie działań mających na celu zwiększenie granicy zmęczenia może przekładać się na redukcję kosztów konserwacji.
Czynniki wpływające na granicę wyczerpania
- Wytrzymałość na rozciąganie
- Efekt zarysowania
- Efekt rozmiaru
- Szorstkość powierzchni
- Korozja
- Napraszanie wywierane przez inne części
- Temperatura otoczenia podczas obróbki skrawaniem
- Temperatura środowiska użytkowania
- Częstotliwość obciążenia cyklicznego
- Obciążenie kombinowane
- Obciążenie cykliczne
- Obciążenie wahadłowe
- Przerwa w obciążeniu
- Deformacja zmęczeniowa
Do najczęstszych przykładów pęknięć związanych ze zmęczeniem w częściach form wtryskowych należą: złamania szpilek rdzeniowych, uszkodzenia gniazd, wygięcie się szpilek wyrzutowych oraz pęknięcia sprężyn spiralnych.
Projektanci form muszą zawsze brać pod uwagę możliwość pęknięcia związanego ze zmęczeniem, nawet jeśli obciążenie jest niewielkie, ale występuje wielokrotnie.