Вимоги до матеріалів пластмасових форм

Умови роботи пластикових форм відрізняються від робочих штампів для холодного штампування, як правило, вони вимагають роботи при 150 градусів C-200 градусів C. Окрім певного тиску, вони також мають витримувати вплив температури. Базуючись на різних умовах використання та методах обробки пластикових прес-форм, основні вимоги до продуктивності сталі, яка використовується у пластикових формах, приблизно підсумовані таким чином:
1. Достатня твердість поверхні та зносостійкість
Твердість пластикових форм зазвичай нижче 50-60HRC, а форми, які пройшли термічну обробку, повинні мати достатню твердість поверхні, щоб забезпечити достатню жорсткість форм. Завдяки наповненню та текучості пластику, прес-форми піддаються значним стискаючим напругам і тертю під час роботи. Тому необхідно, щоб форми підтримували точність форми та стабільність розмірів, щоб забезпечити достатній термін служби. Зносостійкість прес-форм залежить від хімічного складу та твердості сталі при термічній обробці, тому підвищення твердості форм є корисним для підвищення їх зносостійкості.
2. Відмінна оброблюваність
Більшість пластикових прес-форм потребують певного різання та монтажного ремонту на додаток до обробки EMD. Щоб продовжити термін служби ріжучих інструментів, покращити продуктивність різання та зменшити шорсткість поверхні, твердість сталі для пластикових форм має бути відповідною.
3. Хороша ефективність полірування
Високоякісні пластикові вироби вимагають малих значень шорсткості на поверхні порожнини прес-форми. Наприклад, значення шорсткості поверхні порожнини ливарної форми має бути меншим за Ra0.1-0.25, тоді як оптична поверхня вимагає Ra<0.01nm. The cavity must be polished to reduce the surface roughness value. The steel selected for this purpose requires minimal impurities, fine and uniform microstructure, no fiber directionality, and no pitting or orange peel like defects during polishing.
4. Хороша термічна стабільність
Форма деталей у пластикових формах для лиття під тиском часто складна і важко піддається обробці після загартування. Тому бажано вибирати ті з хорошою термостійкістю. Після термічної обробки форма має невеликий коефіцієнт лінійного розширення та деформації, а швидкість зміни розміру, спричинена різницею температур, невелика. Мікроструктура та розмір форми стабільні, а обробку можна зменшити або скасувати, щоб забезпечити точність розмірів і вимоги до шорсткості поверхні форми.
Вуглецева сталь марок 45 і 50 має певну міцність і зносостійкість і часто використовується як матеріал каркаса прес-форми після гартування та відпустки. Високовуглецева інструментальна сталь і низьколегована інструментальна сталь мають високу міцність і зносостійкість після термічної обробки і в основному використовуються для формування деталей. Однак високовуглецева інструментальна сталь придатна лише для виготовлення формованих деталей невеликого розміру та простої форми через велику деформацію термічної обробки.
З розвитком індустрії пластмас вимоги до складності та точності пластикових виробів стають все більш високими, а також вищі вимоги висуваються до матеріалів форм. Для виготовлення складних, точних і стійких до корозії пластикових форм попередньо загартована сталь (така як PMS), корозійностійка сталь (така як PCR) і сталь з низьким вмістом вуглецю під час мартенситного старіння (така як 18Ni-250) усі вони мають хорошу якість різання, термічної обробки, полірування та високу міцність.
Крім того, при виборі матеріалів необхідно також враховувати запобігання подряпин і склеювання. Якщо є відносний рух між двома поверхнями, намагайтеся уникати вибору матеріалів з однаковою організаційною структурою. За особливих обставин одна сторона може бути покрита або азотована, щоб надати двом сторонам різні структури поверхні.