塑料模具鋼材選用
/ 2021/6/5 10:41:02
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隨著
模具工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的質(zhì)量提出了更高的要求，怎樣才能讓模具在高精度、低成本、高效率條件下，更長(zhǎng)時(shí)間、更多模次的生產(chǎn)出質(zhì)量合格的產(chǎn)品，已成為模具行業(yè)的焦點(diǎn)。模具質(zhì)量并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的話題，它包括以下幾方面：
1、制品質(zhì)量：即制品尺寸的穩(wěn)定性、復(fù)合型，制品的表面粗糙度、制品材料的利用率等;
2、使用壽命：即在確保制品質(zhì)量的前提下，模具所能完成的工作循環(huán)次數(shù)或生產(chǎn)的制品件數(shù);
3、模具的使用維護(hù)：即模具是否屬于最方便使用的、脫模最容易的、生產(chǎn)輔助時(shí)間盡可能短的等;
4、維修成本、維修周期性等。
在以上四個(gè)方面中，最主要的就是模具的使用壽命。影響模具使用壽命的主要因素有模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具的工作條件、
模具材料的選擇及熱處理、模具的制造工藝等。其中，模具材料的正確選擇、恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囍陵P(guān)重要。因此，
塑料模具鋼材的選擇需要綜合考慮以下的性能要求：
1、足夠的強(qiáng)度和韌性，以防止模具在工作中的塑性變形和沖擊損壞;
2、高的表面硬度和耐磨性，以防止模具在工作中的磨損和抵抗塑料的成形壓力。塑料件的尺寸公差和表面粗糙度預(yù)成形零件的耐磨性有密切關(guān)系，尤其是成形中含有硬質(zhì)填料的塑料，更要求模具具有很高的耐磨性;
3、有一定的耐熱性，且線膨脹系數(shù)要小。模具一般都是在較高的溫度下長(zhǎng)期工作的，因而模具鋼材必須具有相當(dāng)?shù)哪蜔嵝?，過(guò)大的熱變形將會(huì)影響成形塑料件的質(zhì)量;有較高的耐腐蝕性，尤其是成形聚氯乙烯和氟塑料時(shí)，它們?cè)谑軣岷笠龀龈g性氣體，對(duì)模具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，因而要求鋼材具有較高的耐腐蝕性。
4、加工性能好，熱處理變形小。因?yàn)槟＞吡慵话惚容^復(fù)雜，而在淬火以后加工又很困難，或根本就不能加工，所以在選擇模具鋼材時(shí)，應(yīng)盡量選用組織致密、切削加工方便、熱處理變形小的鋼材。
5、拋光性能好。一般塑料件要求有良好的表面質(zhì)量，因而模具的成形面必須研磨、拋光，并且成形面的表面粗糙度要低于塑料件的表面粗糙度2-3級(jí)，這樣才能保證塑料件的外觀并便于脫模。
6、皮紋性能好。常用的汽車(chē)內(nèi)外飾件為了美化，在其表面增添了花紋圖案，模具表面需要經(jīng)過(guò)爛花處理。這就要求模具鋼具有較好的光蝕刻花性能。
SSAB瑞典鋼材集團(tuán)的Toolox有三種材料,應(yīng)用在塑料模具,能取代的以下材料：
1)Toolox33 : 2738,2311, 2312, 2738H 等;
2)Toolox40: NAK80, 2344,S136H,2083ESR,M300,H13ESR等
3)Toolox44: 2344(HRC48-50),136/H(HRC50), 2083(HRC50),
其顯著優(yōu)勢(shì)如下:
1) 高拋光性能,由于晶粒細(xì)小,雜質(zhì)含量少,Toolox材料鏡面性能非常好,而且所需拋光時(shí)間少.更容易拋光.
2) 硬度,耐磨性:Toolox系列材料為預(yù)硬材料,其中Toolox44材料為世界上最硬的預(yù)硬模具鋼.而且加工性能仍然很好.
3) 焊接性能:Toolox系列的材料由于特殊的成分設(shè)計(jì),焊接性能非常優(yōu)異,采用激光焊能取得非常好的效果.
4) 韌性:Toolox材料相比較同類(lèi)型的其他材料,韌性好于對(duì)應(yīng)的材料.抵抗急冷急熱的效果極其穩(wěn)定,特別適合用到急冷急熱技術(shù)的高要求塑料模具,能解決模具開(kāi)裂的問(wèn)題.
5) 蝕刻性能:由于晶粒度細(xì)小,而且雜質(zhì)含量少,蝕刻性能非常優(yōu)異,所做的拉絲效果非常好.
6) 尺寸穩(wěn)定性:由于Toolox系列材料為預(yù)硬材料,而且內(nèi)應(yīng)力非常小,因此在模具加工過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,特別適合有高尺寸穩(wěn)定性要求的塑料模具,尤其是適合取代非預(yù)硬,需要熱處理的塑料硬模.
7) 抗腐蝕性能: Toolox材料抗腐蝕性能一般,如果模具具有抗腐蝕性能要求,需要做專(zhuān)門(mén)的表面氮化-氧化處理,抗腐蝕效果非常好,但是如果不做表面處理工藝,抗腐蝕性能優(yōu)于2344,NAK80等材料。
