Quel acier à outils convient aux moules d’injection ?

Les moules d’injection sont des outillages complexes composés de nombreuses pièces qui déterminent largement la qualité et le rendement des produits plastiques. Le choix des matériaux destinés à leur fabrication est donc crucial : il doit tenir compte des exigences propres au moule et des caractéristiques du produit afin de retenir les matériaux appropriés.

Les moules d’injection sont des outils spécialisés servant à fabriquer divers produits plastiques. Les différents types de moules exigent toutefois des aciers différents, dont la dureté et la résistance doivent être adaptées à l’usage précis. Cet article présente les nuances d’acier couramment utilisées pour les moules d’injection et leurs caractéristiques.

Ⅰ. Aciers couramment utilisés pour les moules à injection

L’acier P20, également connu sous le nom d’acier 3Cr2Mo, est un acier à usage général pour les moules. Il est connu pour sa résistance à l’usure et sa grande dureté. Il possède une bonne ténacité et une bonne usinabilité, mais sa dureté et sa résistance à l’usure sont légèrement inférieures à celles d’autres aciers spéciaux. L’acier P20 est un acier résistant à la corrosion faiblement allié qui présente de bonnes performances globales et une bonne usinabilité. Il convient à la fabrication de moules d’injection de petite et moyenne taille.

Basé sur le P20, l’acier 718 ajoute des éléments comme le V et le Mo pour augmenter la dureté et la résistance à l’usure, ce qui en fait un bon choix pour la fabrication de moules d’injection plus grands.

L’acier H13 est réputé pour sa grande résistance à l’usure et sa stabilité thermique. Il est largement utilisé dans l’industrie du moulage par injection. Il présente une dureté, une ténacité, une résistance à l’usure et une résistance à la chaleur élevées. Il convient aux applications à haute pression et à haute température. Il s’agit d’un acier pour moules de travail à chaud, utilisé pour fabriquer des moules de travail à chaud, des moules de coulée sous pression et des moules d’injection.

L’acier S136 est un acier inoxydable de haute qualité principalement composé de Cr13, connu pour sa dureté élevée et sa résistance à la corrosion. Dans les moules d’injection, les surfaces en acier S136 sont faciles à polir, ce qui améliore la finition de surface des pièces moulées par injection et prolonge efficacement la durée de vie du moule.

L’acier NAK80 est un acier allié de haute qualité qui possède d’excellentes propriétés mécaniques et d’excellentes performances de coupe. Il a été développé par DAC (Osaka Special Steel Company) au Japon. L’acier NAK80 présente une bonne résistance à la corrosion, à la fragilisation par l’hydrogène et à la stabilité thermique, ce qui le rend adapté à la fabrication de moules, au moulage par injection et aux opérations verticales. Sa dureté de surface, sa résistance à l’usure et sa résistance à la corrosion sont supérieures à celles de l’acier H13.

Acier à moules faiblement allié présentant de bonnes performances de coupe et de traitement thermique, adapté à la fabrication de moules en plastique, de moules de coulée sous pression et de moules d’injection.

Acier à moule fortement allié présentant une bonne résistance à la chaleur et à l’usure, adapté à la fabrication de moules à haute température, de moules de coulée sous pression et de moules d’injection.

Ils conviennent aux moules en fibre de verre. Il s’agit d’aciers à laitier électrolytique avec une bonne finition de surface et une bonne résistance à l’usure, convenant au polissage miroir.

Le choix de l’acier dépend des exigences spécifiques du moule d’injection, telles que la résistance à l’usure, la ténacité, la résistance à la corrosion et la difficulté de traitement. Les applications spéciales peuvent également nécessiter la prise en compte de la stabilité de la taille de l’acier et des performances du traitement thermique.

L’acier SKD61 est un acier pour moules qui présente une résistance à la chaleur, une résistance mécanique et une ténacité élevées, et qui est facile à traiter. Il présente une bonne résistance à l’usure et à la fatigue et convient à la fabrication de moules d’injection, de moules de coulée sous pression, etc. En raison de ses excellentes propriétés, l’acier SKD61 est largement utilisé dans les secteurs de l’automobile, de l’électronique et de l’électroménager pour la fabrication de moules.

L’acier 718H est un acier de moulage prétrempé qui présente d’excellentes propriétés mécaniques et une bonne résistance à l’usure. Il subit un traitement thermique avant de quitter l’usine, ce qui réduit le temps et les coûts du traitement secondaire. L’acier 718H convient à la fabrication de grands moules d’injection, de moules d’extrusion, etc., et est largement utilisé dans la production de produits plastiques, de produits de tuyauterie, etc.

L’acier 738H est un acier pour moules prétrempé doté d’excellentes propriétés mécaniques et d’une bonne résistance à l’usure. Il convient à la fabrication de grands moules d’injection, de moules d’extrusion, etc. et est largement utilisé dans la production de produits plastiques, de produits tubulaires, etc. L’acier 738H subit un traitement thermique avant de quitter l’usine, ce qui réduit le temps et les coûts du traitement secondaire.

L’acier 2738 est un acier pour moules prétraité qui offre d’excellentes propriétés mécaniques et une bonne résistance à l’usure. Il convient à la fabrication de grands moules d’injection, de filières d’extrusion, etc. Il est largement utilisé pour produire des articles en plastique, des tubes, etc. L’acier 2738 subit un traitement thermique avant sa sortie d’usine, ce qui réduit le temps et le coût des opérations secondaires. Il présente également une excellente aptitude au polissage et une bonne résistance à la corrosion, adaptées aux moules d’injection de haute précision, aux moules optiques, etc.

Outre les matériaux susmentionnés, certains matériaux spéciaux peuvent également être utilisés dans le traitement des moules à injection, tels que les alliages d’aluminium, les matériaux céramiques, les matériaux plastiques, etc. Les matériaux céramiques, en raison de leur grande dureté, de leur résistance à l’usure et de leur stabilité à la température, sont utilisés pour produire des moules d’injection de haute précision et des moules d’injection à très grande vitesse. Les matières plastiques, en raison de leur bonne résistance à l’usure et à la corrosion, conviennent à la production de moules à injection de formes spéciales.

En conclusion, voici les listes des aciers couramment utilisés pour les moules à injection. Chaque acier a ses propres caractéristiques et applications. Dans les applications pratiques, le choix de l’acier dépend des exigences du produit, de l’échelle de production, etc. En outre, pour garantir la durée de vie et la précision des moules, un traitement thermique et un entretien raisonnables sont nécessaires.

Ⅱ. Principes de sélection de l’acier pour moules d’injection

L’acier du moule doit être dur, solide, robuste et résistant à l’usure pour que le moule ne se déforme pas et ne s’use pas facilement lorsque vous l’utilisez beaucoup, et pour qu’il puisse supporter des pressions et des températures élevées lorsque vous y injectez des produits.

Les moules d’injection entrent en contact avec divers produits chimiques et des matières plastiques fondues à haute température pendant leur fonctionnement. C’est pourquoi l’acier des moules doit présenter une bonne résistance à la corrosion, à la corrosion et à l’oxydation.

L’acier pour moules doit avoir une bonne usinabilité, ce qui signifie qu’il doit être facile à couper, à fraiser, à meuler et à réaliser d’autres opérations d’usinage pour fabriquer des moules complexes.

Lorsque vous répondez aux exigences de performance susmentionnées, vous devez également tenir compte du coût de l’acier pour moules. Cela vous aidera à réduire les coûts de production tout en respectant les exigences de qualité.

Lors du choix de l’acier pour moules, il faut tenir compte à la fois de l’économie et de l’efficacité. D’une part, un acier de haute qualité peut réduire la fréquence d’entretien et de remplacement des moules, et donc les coûts de production. D’autre part, un acier approprié peut améliorer l’efficacité de la production et raccourcir les cycles de production. Par conséquent, nous devons choisir un acier qui répond aux exigences de production et qui est rentable.

L’environnement et la durée de vie du moule sont également des facteurs importants dans le choix de l’acier. Pour les moules travaillant dans des environnements corrosifs pendant de longues périodes, vous devez choisir un acier qui présente une bonne résistance à la corrosion. Pour les moules qui doivent être précis et durer longtemps, vous devez choisir un acier de haute qualité et de dureté élevée.

Lors du choix de l’acier, il convient également de tenir compte du service et de la réputation du fournisseur. Un bon fournisseur doit fournir un acier de haute qualité, des conseils professionnels et un service attentionné, ce qui nous aide à mieux comprendre et utiliser l’acier, à améliorer l’efficacité et la qualité de la production.

Le traitement thermique est un élément important lorsqu’il s’agit d’utiliser de l’acier pour moules. Si vous le faites correctement, vous pouvez tirer le meilleur parti de votre acier et prolonger la durée de vie de votre moule. Lorsque vous choisissez votre acier pour moules, vous devez donc réfléchir à la façon dont vous allez le traiter thermiquement et aux effets que cela aura sur lui.

Après avoir sélectionné l’acier pour moules approprié, nous devons également comprendre comment l’utiliser correctement. Par exemple, le traitement de préchauffage doit être effectué avant l’utilisation pour éviter la fissuration du moule ; la maintenance et l’entretien doivent être effectués pendant l’utilisation pour éviter l’usure du moule ; et le traitement de revenu doit être effectué rapidement après l’utilisation pour améliorer la ténacité du moule. Une utilisation correcte peut prolonger la durée de vie du moule et améliorer l’efficacité de la production.

Ⅲ. Analyse de cas : Comparaison entre S136 et 8407

Pour mieux comprendre les caractéristiques des différents aciers de moule, comparons par exemple le S136 et le 8407. Le S136 est un acier de moule très résistant à la corrosion, adapté au travail en environnements corrosifs. Il offre une bonne résistance à l’usure et de bonnes aptitudes au polissage, répondant ainsi aux exigences du moulage par injection de haute précision et à haute brillance. Le S136 est toutefois relativement coûteux ; il peut donc être nécessaire d’évaluer son rapport coût-efficacité.

Le 8407 est un acier pour moules qui présente de bonnes performances générales et convient à la plupart des moules d’injection. Il présente une bonne résistance à l’usure, à la corrosion et à la ténacité, ce qui lui permet de répondre à la plupart des exigences de production. Comparé au S136, le 8407 est plus économique, ce qui le rend plus compétitif en termes de coût-efficacité.

Ⅳ. Points clés de la maintenance des moules d’injection

1. Les entreprises de transformation devraient équiper chaque jeu de moules d’une fiche de renseignements détaillant et enregistrant son utilisation, son entretien (lubrification, nettoyage, prévention de la rouille) et les dommages subis. Ces informations peuvent aider à identifier les pièces endommagées, le degré d’usure et fournir des informations pour la découverte et la résolution des problèmes, ainsi que les paramètres du processus de moulage et les matériaux utilisés pour le produit, réduisant ainsi le temps d’essai des moules et améliorant l’efficacité de la production.

2. Les entreprises de transformation doivent tester les différentes performances du moule lorsque la machine d’injection et le moule fonctionnent normalement, et mesurer les dimensions finales des pièces moulées. Sur la base de ces informations, l’état actuel du moule peut être déterminé et les pièces endommagées, telles que les cavités, les noyaux, les systèmes de refroidissement et les lignes de séparation, peuvent être trouvées. Les informations fournies par les pièces permettent de déterminer l’état d’endommagement du moule et les mesures d’entretien à prendre.

3. Attention à l’inspection du suivi de plusieurs pièces importantes du moule : le rôle des composants d’éjection et de guidage est d’assurer le mouvement d’ouverture et de fermeture du moule et l’éjection des pièces moulées. Il est donc nécessaire de maintenir les goupilles d’éjection et les goupilles de guidage du moule lubrifiées (en utilisant le lubrifiant le plus approprié) et de vérifier régulièrement si les goupilles d’éjection, les goupilles de guidage, etc. sont déformées ou si leur surface est endommagée. Après avoir terminé un cycle de production, la surface de travail du moule, les pièces mobiles et les pièces de guidage doivent être enduites d’une huile antirouille professionnelle, et une attention particulière doit être accordée à la protection de l’engrenage, des pièces de roulement de la crémaillère du moule et à l’élasticité du moule à ressort afin de garantir qu’ils sont toujours dans les meilleures conditions de fonctionnement.

4. Entretenez soigneusement la surface du moule, car elle influe directement sur la qualité de surface du produit, et accordez une attention particulière à la prévention de la rouille. Il est donc essentiel de choisir une huile antirouille professionnelle, adaptée et de grande qualité. Après la production, éliminez soigneusement les résidus de moulage et autres dépôts selon le matériau injecté, au moyen de tiges ou de fils de cuivre et de produits professionnels de nettoyage des moules, puis séchez à l’air. N’utilisez pas de fils de fer, de barres d’acier ou d’autres objets durs, qui risqueraient de rayer la surface. Si un moulage par injection corrosif a provoqué des points de rouille, rectifiez et polissez la zone, appliquez une huile antirouille professionnelle, puis stockez le moule dans un endroit sec, frais et exempt de poussière.

5. Prévention de la rouille : Prévenir la rouille causée par les fuites d’eau, la condensation, la pluie, les empreintes digitales, etc. sur le moule de la machine à injecter.

6. Anti-collision : Prévient les dommages causés aux moules par la rupture des goupilles d’éjection ou par le fait qu’elles ne reviennent pas dans leur position d’origine.

7. Ébavurage : Prévenir les bavures des moules causées par l’essuyage avec un chiffon, le rinçage avec du matériau, l’essuyage à la main, le contact avec une pince à bec d’eau, ou la collision avec un couteau, etc.

8. Pièces manquantes : Prévenir les dommages causés aux moules par l’absence de tiges, de joints, etc. pendant l’utilisation.

9. Prévention de la pression : Prévenir les dommages causés par la pression du moule en raison du blocage du moule dû à des produits résiduels.

10. Sous pression : Prévenir les dommages causés aux moules par une pression excessive.

Ⅴ.Conclusion

La technologie du moulage par injection ne cesse de progresser, tout comme le domaine des aciers pour moules. Bien qu’il existe de nombreux types d’aciers pour moules, la raison pour laquelle des aciers spéciaux sont nécessaires pour les moules à injection est que les aciers ordinaires peuvent se déformer à haute température et à haute pression, et qu’ils n’ont pas une bonne résistance à l’usure, une bonne dureté ou une bonne finition de la surface de la cavité. Il faut donc un acier qui présente une meilleure résistance à l’usure, une meilleure dureté et une meilleure résistance à la corrosion. Parallèlement, nous devons également prêter attention au traitement thermique et à la technologie de transformation de l’acier pour moules afin de garantir la qualité et la durée de vie du moule. Afin de mieux sélectionner et utiliser les aciers pour moules couramment utilisés pour le moulage par injection, nous devons comprendre les caractéristiques de performance et le champ d’application des différents aciers. En comparant les paramètres de performance et les effets de l’utilisation réelle des différents aciers, nous pouvons trouver le matériau le mieux adapté aux exigences spécifiques de la fabrication des moules à injection. Dans le même temps, afin d’adopter en temps voulu des matériaux et des technologies plus avancés, d’améliorer la qualité et les performances des moules à injection, nous devons prêter attention aux tendances de développement et à la dynamique technologique des nouveaux aciers.

En résumé, le choix du bon acier est essentiel lors de la fabrication de moules d’injection. Connaître les propriétés et les usages des différents aciers permet de sélectionner le matériau le plus adapté. Les moules gagnent ainsi en qualité et en durée de vie. Suivre les nouveautés et les évolutions de l’acier contribue également à améliorer les moules et à développer de nouvelles applications.

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