Materialne zahteve za plastične kalupe

Delovni pogoji plastičnih kalupov so drugačni od tistih pri kalupih za hladno žigosanje, na splošno zahtevajo delovanje pri 150 stopinjah C-200 stopinjah C. Poleg tega, da so izpostavljeni določenemu pritisku, morajo prenesti tudi temperaturne vplive. Na podlagi različnih pogojev uporabe in metod obdelave plastičnih kalupov so osnovne zahteve glede učinkovitosti za jeklo, ki se uporablja v plastičnih kalupih, v grobem povzete na naslednji način:
1. Zadostna površinska trdota in odpornost proti obrabi
Trdota plastičnih kalupov je običajno pod 50-60HRC in kalupi, ki so bili toplotno obdelani, morajo imeti zadostno površinsko trdoto, da je zagotovljena zadostna togost kalupov. Zaradi polnjenja in pretoka plastike so kalupi med delovanjem izpostavljeni znatnim tlačnim obremenitvam in trenju. Zato je potrebno, da kalupi ohranijo natančnost oblike in dimenzijsko stabilnost, da se zagotovi zadostna življenjska doba. Odpornost kalupov proti obrabi je odvisna od kemične sestave in trdote jekla pri toplotni obdelavi, zato je povečanje trdote kalupov koristno za izboljšanje njihove odpornosti proti obrabi.
2. Odlična obdelovalnost
Večina kalupov za oblikovanje plastike poleg obdelave EMD zahteva določeno rezanje in popravila monterja. Za podaljšanje življenjske dobe rezalnih orodij, izboljšanje rezalne učinkovitosti in zmanjšanje površinske hrapavosti mora biti trdota plastičnega kalupnega jekla primerna.
3. Dobra učinkovitost poliranja
Visokokakovostni plastični izdelki zahtevajo majhne vrednosti hrapavosti na površini kalupne votline. Na primer, vrednost površinske hrapavosti votline kalupa za brizganje mora biti manjša od Ra0.1-0.25, medtem ko optična površina zahteva 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. Dobra toplotna stabilnost
Oblika delov v kalupih za brizganje plastike je pogosto zapletena in jo je po kaljenju težko obdelati. Zato je priporočljivo izbrati tiste z dobro toplotno stabilnostjo. Po toplotni obdelavi ima kalup majhen koeficient linearne ekspanzije in deformacije, stopnja spremembe velikosti zaradi temperaturnih razlik pa je majhna. Mikrostruktura in velikost kalupa sta stabilni, obdelavo pa je mogoče zmanjšati ali odpraviti, da se zagotovi dimenzijska natančnost in zahteve glede površinske hrapavosti kalupa.
Ogljikova jekla razreda 45 in 50 imajo določeno trdnost in odpornost proti obrabi ter se pogosto uporabljajo kot materiali okvirja kalupov po obdelavi kaljenja in popuščanja. Visokoogljično orodno jeklo in nizkolegirano orodno jeklo imata po toplotni obdelavi visoko trdnost in odpornost proti obrabi ter se večinoma uporabljata za oblikovanje delov. Vendar pa je orodno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika zaradi velike deformacije toplotne obdelave primerno samo za izdelavo majhnih in enostavnih oblikovanih oblikovanih delov.
Z razvojem plastične industrije postajajo zahteve po kompleksnosti in natančnosti plastičnih izdelkov vse višje, višje zahteve pa so postavljene tudi pri materialih za kalupe. Za izdelavo zapletenih, natančnih in proti koroziji odpornih plastičnih kalupov je mogoče uporabiti predhodno kaljeno jeklo (kot je PMS), jeklo, odporno proti koroziji (kot je PCR) in jeklo za staranje z nizko vsebnostjo ogljika (kot je 18Ni-250). vsi imajo dobro rezanje, toplotno obdelavo, učinkovitost poliranja in visoko trdnost.
Poleg tega je treba pri izbiri materialov upoštevati tudi preprečevanje prask in lepljenja. Če obstaja relativno gibanje med obema površinama, se izogibajte izbiri materialov z isto organizacijsko strukturo. V posebnih okoliščinah je lahko ena stran prevlečena ali nitrirana, da imata obe strani različni površinski strukturi.