Требования к материалам для пластиковых форм

Условия работы пластиковых форм отличаются от условий для форм для холодной штамповки, которые обычно требуют работы при температуре 150°C-200°C. Помимо определенного давления, они также должны выдерживать влияние температуры. Основываясь на различных условиях использования и методах обработки пресс-форм для формования пластмасс, основные требования к характеристикам стали для форм для пластмассы можно приблизительно резюмировать следующим образом:
1. Достаточная твердость поверхности и износостойкость
Твердость пластиковых форм обычно ниже 50-60HRC, а термообработанные формы должны иметь достаточную твердость поверхности, чтобы обеспечить достаточную жесткость форм. Из-за высокого сжимающего напряжения и силы трения, которыми пластмасса заполняет и течет в форме во время работы, требуется, чтобы форма сохраняла точность формы и стабильность размеров для обеспечения достаточного срока службы. Износостойкость формы зависит от химического состава и твердости стали при термообработке, поэтому повышение твердости формы полезно для повышения ее износостойкости.
2. Отличная производительность резки
Большинство пресс-форм для формовки пластмасс требуют определенного ремонта по резке и сборке в дополнение к обработке EMD. Чтобы продлить срок службы режущих инструментов, улучшить характеристики резания и уменьшить шероховатость поверхности, твердость стали, используемой для пластиковых форм, должна быть соответствующей.
3. Хорошая производительность полировки
Высококачественные пластмассовые изделия требуют небольшого значения шероховатости на поверхности полости формы. Например, значение шероховатости поверхности полости литьевой формы должно быть меньше уровня Ra{{0}}.1~0,25, а для оптической поверхности требуется Ra<0.01nm. The cavity must be polished to reduce the surface roughness value. The steel selected for this purpose requires minimal impurities, uniform microstructure, no fiber orientation, and no pitting or orange peel like defects during polishing.
4. Хорошая термическая стабильность
Форма деталей пресс-форм для литья пластмасс под давлением часто бывает сложной и трудной для обработки после закалки. Поэтому рекомендуется выбирать детали с максимально хорошей термостойкостью. Когда пресс-форма формируется и обрабатывается посредством термообработки, коэффициент линейного расширения мал, деформация при термообработке мала, а скорость изменения размера, вызванная разницей температур, мала. Металлографическая структура и размер формы стабильны, и их можно уменьшить или больше не обрабатывать, чтобы обеспечить точность размеров формы и требования к шероховатости поверхности.
Углеродистые стали марок 45 и 50 обладают определенной прочностью и износостойкостью и часто используются в качестве литейного материала после закалки и отпуска. Высокоуглеродистая инструментальная сталь и низколегированная инструментальная сталь обладают высокой прочностью и износостойкостью после термообработки и в основном используются для формовки деталей. Однако высокоуглеродистая инструментальная сталь пригодна только для изготовления небольших и простых фасонных деталей из-за ее большой деформации при термообработке.
С развитием пластмассовой промышленности сложность и точность пластмассовых изделий становятся все более высокими, а также предъявляются более высокие требования к материалам пресс-форм. Для сложных, точных и устойчивых к коррозии пластиковых форм можно использовать предварительно закаленную сталь (например, PMS), коррозионно-стойкую сталь (например, PCR) и низкоуглеродистую мартенситностареющую сталь (например, 18Ni-250), все из которых обладают хорошими режущими, термообрабатывающими, полирующими свойствами и высокой прочностью.
Кроме того, при выборе материалов также необходимо учитывать предотвращение царапин и склеивания. Если между двумя поверхностями существует относительное движение, старайтесь избегать выбора материалов с одинаковой организационной структурой. В особых случаях одна сторона может быть покрыта или азотирована, чтобы обе стороны имели различную структуру поверхности.