金型材料の選択は数量によって異なる。
1. 数量100～200個 シリコーン材料用の射出金型。低圧射出プロセスまたは反応射出成形とも呼ばれます。
2. 数量200～500個 樹脂材料用の射出金型。低圧射出プロセスまたは反応射出成形とも呼ばれます。
3. 数量500～1000個 アルミニウム金型。射出成形、低圧射出プロセス、または反応射出成形に使用できます。
4. 数量1000個超 標準金型鋼材および標準射出成形工程。
射出成形金型鋼の異なるプラスチック材料の合理的な選択
腐食性プラスチック材料 多くの樹脂や添加剤はキャビティ表面を腐食させます。この腐食によりキャビティ金属の腐食や剥離が起こり、表面状態が悪化してプラスチック部品の品質が低下します。
フッ素、塩素、およびPVC、POM、各種難燃プラスチック金型などの腐食性プラスチックの成形の場合、製品要求が高ければ輸入耐食鋼を使用でき、一般的な要求には国産耐食鋼を使用できます。
硬質・充填プラスチック材料 射出成形プラスチックの表面光沢や精度は、射出金型キャビティ表面の耐摩耗性と直接関係します。特に、ガラス繊維、無機充填剤、特定の顔料を加えたプラスチックでは重要です。
彼らとプラスチックはランナー、金型キャビティ高速フローで一緒に溶融し、キャビティ表面の摩擦は、材料が耐摩耗性でない場合は非常に大きく、すぐに摩耗するので、損傷によるプラスチック部品の品質。
ナイロン＋ガラス繊維素材を注入する金型など、鋼材との摩擦や衝撃が強い金型には、耐摩耗性が高く、熱引張強度が高く、靭性の高い輸入または国産のH13型鋼を使用する。
高温プラスチック材料 射出成形で良好な寸法安定性を得るには、射出金型のキャビティ温度が300℃以上に達します。 このため、適切な焼戻し処理を施した工具鋼（熱処理鋼）を使用するのが最善です。そうしないと材料の微細組織が変化し、射出金型の寸法変化につながります。
透明・高光沢プラスチック材料 良好な透明性や高光沢表面が必要な製品もあります。透明プラスチック製品用の金型では、キャビティとコアに、718（P20 + Ni系）、NAK80（P21系）、S136（420系）、H13系鋼など、鏡面研磨性に優れた高級輸入鋼を使用する必要があります。このうち718とNAK80はプリハードン状態で、追加の熱処理は不要です。
S136とH13鋼は焼鈍状態であり、硬度は一般的にHB160-200であり、粗加工が真空焼入れと焼戻し処理を行う必要がある後、S136の硬度は一般的にHRC40-50であり、H13鋼の硬度は一般的にHRC45-55である（特定のグレードに応じて決定することができる）。
外観品質要件が高く、長寿命で量産用の金型には、次の成形部品材料を選定します。 a) キャビティには、718（P20 + Ni系）、NAK80（P21系）など、鏡面研磨性に優れた高級輸入鋼を使用します。これらはプリハードン状態のため、熱処理は不要です。
b)コアは、618、738、2738、638、318などの低級輸入P20またはP20 + Ni鋼を使用することができ、事前に硬化状態である;少数の金型の生産のために、また、国内のプラスチック金型鋼またはS50C、S55Cおよび他の輸入された高品質の炭素鋼を使用することができます。
一般的な外観品質要件の金型には、次の成形部品材料を選定します。 a) 小型精密金型のキャビティとコアには、中級輸入P20またはP20 + Ni系鋼を使用します。
b）中型と大型金型、成形プラスチックの鋼の特別な要件はありません、キャビティは、低品位の輸入P20またはP20 + Niクラスの鋼を選択することができます;コアは、低品位の輸入P20クラスの鋼または輸入された高品質の炭素鋼S50C、S55Cなどを選択することができ、また、国内のプラスチック金型鋼を使用することができます。
c) エッチングされた皮膜のキャビティでは、エッチングされた真珠光沢のある模様の場合、P20+Niクラス2738(738)グレードの使用を避けるよう努力すべきである。
外観品質要件がなく、内部構造部品を成形し、鋼材にも特別な要件がない金型には、次の成形部品材料を選定します。 a) 大型・中型金型のキャビティには、低級輸入P20またはP20 + Ni系鋼、輸入高品質炭素鋼S55C、S50C、あるいは国産P20またはP20 + Ni系プラスチック金型鋼を選択できます。コアには輸入または国産の高品質炭素鋼を選択できます。
b) 小型金型の場合、出力が高く構造がより複雑であれば、キャビティは低グレードの輸入P20またはP20+Niタイプ鋼、または国産P20またはP20+Niタイププラスチック金型鋼を選択できます。コアは国産プラスチック金型鋼を選択できます。
c) 単純な構造で出力の低い小型金型の場合、キャビティとコアは国産プラスチック金型鋼または高品質炭素鋼で作ることができます。
プラスチック金型材料は、さまざまな特性によって次の6つのカテゴリーに分けられる。
予備硬化タイプ
鋼に硫黄、カルシウム、鉛、セレンなどの元素を添加すると、プリハードンプラスチック金型鋼の切削性能を効果的に向上できます。 中国で一般的に使用されるプリハードンプラスチック金型鋼は、Y55CrNiMnMoV（SM1）、5NiSCa、3Cr2Mo、Y20CrNi3AlMnMo（SM2）、4Cr5MoSiVS、8Cr2Mn-WMoVS（8CrMn）です。
浸炭タイプ
浸炭用プラスチック金型鋼には、スウェーデンの8416、米国のP2およびP4などがあります。 中国国内では、工業用純鉄（DT1、DT2など）、20、20Cr、12CrNi3A、12Cr2Ni4A鋼のほか、近年開発された国産冷間成形用特殊鋼0Cr4NiMoV（LJ）がよく使用されます。
硬化タイプ
一般的な焼入れプラスチック金型鋼は：炭素工具鋼（T7A、T8Aなど）、低合金冷間加工金型鋼（9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼など）、Cr12タイプ鋼（Cr12MoV鋼など）、高速度鋼（W6Mo5Cr4V2鋼など）、ベース鋼および一部の熱間加工金型鋼など。
時効硬化タイプ
時効硬化プラスチック金型鋼には18Ni140グレード、18Ni170グレード、18Ni210グレードがあり、他に10Ni3MnCuAl(PMS)、18Ni9Co、06Ni16MoVTiAl、25CrNi3MoAlがあります。特徴は低炭素・高合金化で、高温焼入れ後の固溶体を時効処理することで強化・硬化を引き起こせます。
焼き戻しタイプ
焼戻しプラスチック金型鋼は45、50、55、40Cr、40Mn、50Mn、S48C、4Cr5MoSiV、38CrMoAlAなど。鋼は析出硬化ステンレス鋼で、硬度32〜35HRCで加工可能。その後460〜480℃の時効処理により、より良い全体的な機械的特性を得ることができます。
耐食性
耐食プラスチック金型用鋼は主に1Cr18Ni9、2Cr13、3Cr13、3Cr17Mo、Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）、0Cr17Ni4Cu4Nb（74PH）である。
成形部品材料選択基準
成形部品とは、キャビティ、コア、スライダー、インサート、スラントトップ、サイドドローなど、プラスチックや成形品と直接接触する金型部品を指す。
成形部品材料は金型の品質、寿命に直接関係し、成形プラスチック製品の外観と内部品質を決定するため、非常に慎重に選択する必要があります。通常は契約と顧客要求に基づき、製品と金型の要求および特性に応じて選択します。
成形部品材料の選択原則は：プラスチック成形の種類、製品の形状・寸法・精度、製品外観品質と使用要求、生産ロットサイズに基づき、材料の切削、研磨、溶接、エッチング、変形、耐摩耗性などの特性を考慮します。
経済性、金型製造条件、加工方法も考慮して、異なる種類の鋼材を選択します。成形インサートには通常、挿入先の部品と同じ材料を使用します。
金型の冷却が難しい部分や、より高い冷却効果を必要とする部分には、ベリリウム青銅や合金アルミニウムをインサート材料とすべきである。
可動部品の成形に関わる金型材料の選定原則は次のとおりです。 a) 透明部品には、718、NAK80など、研磨性に優れた高級輸入鋼を選択します。
b) 透明でない部品は、一般的に618、738、2738、638、318などの中級輸入鋼の高硬度と高強度、表面窒化処理、窒化層深さ0.15-0.2mm、硬度HV700-900を選択すべきである。
c) 金型要求が低い場合、低級輸入鋼または国産鋼を使用することもでき、窒化処理硬度は一般的にHV600-800である。
非成形部品の材料選択
金型枠の材料は金型枠の標準を参照し、テンプレートは一般的にHB160-200、均一な硬度、小さな内部応力を必要とする輸入S50Cまたは国内SM45を選択し、変形することは容易ではない。
ガイドピラーの材質はGCr15またはSUJ2、硬度はHRC56-62です。ガイドブッシュ、プッシュプレートガイドピラー、プッシュプレートガイドブッシュとリセットバーの材質はGCr15またはSUJ2、硬度はHRC56-62であることができ、また、T8A、T10A、硬度はHRC52-56であることができます。
エジェクター位置決めリング、コラム、エジェクターリミットブロック、リミットタイバー、ロックモジュールなど、金型内の一般構造部品は、硬度や耐摩耗性に特別な要件はなく、国内SM45鋼、正規化状態、硬度HB160-200を使用することができ、それ以上の熱処理はありません。
金型ゲートスリーブ、ウェッジブロック、耐摩耗ブロック、スライダプラテンなど、硬度、強度、耐摩耗性の要求が高い部品は、炭素工具鋼またはT8A、T10Aなどの高級炭素工具鋼を使用する必要があります。これらの鋼は、硬度と耐摩耗性を向上させるため、使用時に焼入れを行う必要がある。
概要
以上から、生産数量に応じて異なる金型材料を選ぶ必要があり、一般的な標準金型鋼にも多くの種類があることが分かります。実際の射出金型製造では、プラスチック製品材料の特性、生産数量、製品の構造と寸法に応じて適切な金型材料を選び、プロジェクトを円滑に実施できることを前提に最大の経済効果を得る必要があります。
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