Waarvan worden spuitgietmatrijzen gemaakt?

Materialen voor spuitgieten
• Productie van kunststof spuitgietmatrijzen sinds 2005
• Gebouwd door ZetarMold-ingenieurs voor kopers die matrijs- en vormoplossingen vergelijken.

  • Mike Tang
  • 19 april 2022
  • 9:58

Updated

Spuitgietmatrijzen worden gewoonlijk gemaakt van metaal, meestal staal, en nauwkeurig bewerkt om aan te sluiten op de kenmerken van de te produceren producten. Voor sommige producten is de vraag echter laag en zou een stalen matrijs een te grote investering zijn. Afhankelijk van de producthoeveelheid bestaan er daarom spuitgietmatrijzen van siliconen, hars, aluminiumlegering en standaardstaal.

De selectie van het matrijsmateriaal is verschillend voor verschillende hoeveelheden

1. Aantal tussen 100 en 200 Een spuitgietmatrijs van siliconenmateriaal, ook wel lagedrukinjectieproces of reaction injection molding genoemd.

2. Aantal tussen 200-500 Een spuitgietmatrijs van hars, ook wel lagedrukinjectieproces of reaction injection molding genoemd.

3. Aantal tussen 500-1000 Aluminium matrijzen, geschikt voor spuitgieten, een lagedrukinjectieproces of reaction injection molding.

4. Aantal boven 1000 Standaard staalmateriaal en standaard spuitgietproces.

Verschillende plastic materialen redelijke selectie van spuitgiet staal

Corrosieve kunststofmaterialen Veel harsen en additieven werken corrosief op het oppervlak van de holte. Door deze corrosie roest en schilfert het metaal, verslechtert de oppervlaktetoestand en neemt de kwaliteit van de kunststof onderdelen af.

Voor het vormen van fluor-, chloor- en andere corrosieve kunststoffen zoals PVC, POM en diverse soorten vlamvertragende kunststof kan bij hoge producteisen geïmporteerd corrosiebestendig staal worden gebruikt; voor algemene eisen kan binnenlands corrosiebestendig staal worden gebruikt.

Geharde en gevulde kunststofmaterialen De glans en nauwkeurigheid van het spuitgegoten kunststofoppervlak hangen rechtstreeks samen met de slijtvastheid van het oppervlak van de holte van de spuitgietmatrijs, vooral bij kunststoffen met glasvezels, anorganische vulstoffen of bepaalde pigmenten.

Zij en het plastic smelten samen in de runner, mold cavity high-speed flow, de holte oppervlaktewrijving is zeer groot als het materiaal niet slijtvast is, zal snel slijten, zodat de kwaliteit van kunststof onderdelen door schade.

Voor mallen die een sterke wrijving en impact op staal hebben, zoals mallen die worden gebruikt om nylon + glasvezelmateriaal te injecteren, moet geïmporteerd of binnenlands H13-type staal met een hoge slijtvastheid, hoge thermische treksterkte en hoge taaiheid worden gebruikt.

Kunststofmaterialen voor hoge temperaturen Voor een goede maatvastheid bij spuitgieten kan de temperatuur van de holte van de spuitgietmatrijs oplopen tot 300 ℃ of meer. Daarom kan het best geschikt ontlaten gereedschapsstaal (warmtebehandeld staal) worden gebruikt. Anders verandert de microstructuur van het materiaal, waardoor ook de afmetingen van de spuitgietmatrijs veranderen.

Transparant hoogglanzend kunststofmateriaal Sommige producten vereisen een goede transparantie of hoogglanzend oppervlak. Voor matrijzen voor transparante kunststofproducten moeten holte en kern worden gemaakt van hoogwaardig geïmporteerd staal dat zeer goed spiegelgepolijst kan worden, zoals 718 (P20 + Ni-klasse), NAK80 (P21-klasse), S136 (420-klasse) en H13-klasse. Daarvan zijn 718 en NAK80 voorgehard en vereisen ze geen verdere warmtebehandeling.

S136 en H13 staal zijn gegloeid, hardheid is over het algemeen HB160-200, na ruwe bewerking moeten vacuüm doven en ontlaten behandeling, de hardheid van S136 is over het algemeen HRC40-50, H13 staal hardheid is over het algemeen HRC45-55 (kan worden bepaald volgens de specifieke rang).

Voor matrijzen voor massaproductie met hoge eisen aan de uiterlijke productkwaliteit en levensduur worden de vormdelen als volgt gekozen. a) De holtes moeten worden gemaakt van hoogwaardig geïmporteerd staal dat zeer goed spiegelgepolijst kan worden, zoals 718 (P20 + Ni-klasse) en NAK80 (P21-klasse). Deze zijn voorgehard en vereisen geen warmtebehandeling.

b) De kern kan gebruik maken van laagwaardig geïmporteerd P20 of P20 + Ni staal, zoals 618, 738, 2738, 638, 318, enz., zijn pre-gehard staat; voor de productie van een klein aantal mallen, kunt u ook gebruik maken van binnenlandse kunststof schimmel staal of S50C, S55C en andere geïmporteerde hoogwaardige koolstofstaal.

Voor algemene matrijzen met eisen aan de uiterlijke productkwaliteit worden de vormdelen als volgt gekozen. a) Voor kleine precisiematrijzen worden holtes en kernen gemaakt van geïmporteerd P20- of P20 + Ni-klasse staal uit het middensegment.

b) middelgrote en grote vormen, het vormende plastiek geen speciale vereisten voor staal, kan de holte low-grade ingevoerd P20 of P20 + Ni klassenstaal kiezen; de kern kan low-grade ingevoerd P20 klassenstaal of ingevoerd hoogwaardig koolstofstaal S50C, S55C, enz. kiezen, kan binnenlands plastic vormstaal ook gebruiken.

c) Voor de holte van de geëtste huid patroon, wanneer de geëtste parelmoer patroon moet streven naar het gebruik van P20 + Ni klasse 2738 (738) rang te vermijden.

Voor interne constructiedelen zonder uiterlijke kwaliteitseisen en matrijzen zonder bijzondere staaleisen worden de vormdelen als volgt gekozen. a) Voor grote en middelgrote matrijzen kan de holte worden gemaakt van laagwaardig geïmporteerd P20- of P20 + Ni-klasse staal, hoogwaardig geïmporteerd koolstofstaal S55C of S50C, of binnenlands P20- of P20 + Ni-klasse kunststofmatrijsstaal. Voor de kern kan hoogwaardig geïmporteerd of binnenlands koolstofstaal worden gebruikt.

b) Bij kleine matrijzen met een hogere productie en complexere constructie kan voor de vormholte laagwaardig geïmporteerd P20- of P20+Ni-staal worden gekozen, of binnenlands P20- of P20+Ni-kunststofmatrijsstaal; voor de kern kan binnenlands kunststofmatrijsstaal worden gekozen.

c) Voor eenvoudige constructies en kleine matrijzen met een lage productie kunnen de holtes en kernen worden gemaakt van binnenlands kunststofmatrijsstaal of hoogwaardig koolstofstaal.

Kunststof matrijsmaterialen kunnen worden onderverdeeld in de volgende zes categorieën op basis van verschillende kenmerken

Type voorverharding

Door zwavel, calcium, lood, seleen en andere elementen aan staal toe te voegen, kunnen de snijeigenschappen van voorgehard kunststofmatrijsstaal effectief worden verbeterd. Veelgebruikte soorten voorgehard kunststofmatrijsstaal in China zijn Y55CrNiMnMoV(SM1), 5NiSCa, 3Cr2Mo, Y20CrNi3AlMnMo(SM2), 4Cr5MoSiVS en 8Cr2Mn-WMoVS(8CrMn).

Gecarboneerd type

Gecarboneerd kunststofmatrijsstaal omvat het Zweedse 8416 en Amerikaanse P2 en P4 enz. Binnenlands worden vaak technisch zuiver ijzer (zoals DT1 en DT2), staal 20, 20Cr, 12CrNi3A en 12Cr2Ni4A en het recent ontwikkelde koudvormstaal 0Cr4NiMoV (LJ) gebruikt.

Hardingstype

Veelgebruikte geharde staalsoorten voor kunststofmatrijzen zijn: koolstofgereedschapsstaal (zoals T7A, T8A), laaggelegeerd koudbewerkingsstaal voor matrijzen (zoals 9SiCr, 9Mn2V, CrWMn, GCr15, 7CrSiMnMoV-staal), Cr12-staal (zoals Cr12MoV-staal), snelstaal (zoals W6Mo5Cr4V2-staal), basisstaal en sommige soorten warmbewerkingsstaal voor matrijzen, enzovoort.

Verouderingstype

Verouderingshardend kunststofmatrijsstaal kent de kwaliteiten 18Ni140, 18Ni170 en 18Ni210, naast 10Ni3MnCuAl(PMS), 18Ni9Co, 06Ni16MoVTiAl en 25CrNi3MoAl. Het wordt gekenmerkt door een laag koolstofgehalte en hoge legering. De vaste oplossing die na afschrikken op hoge temperatuur ontstaat, wordt verouderd, waardoor versterking en harding optreden. Dit kan het staal versterken en harden.

Type temperen

Gehard kunststofmatrijsstaal zoals 45, 50, 55, 40Cr, 40Mn, 50Mn, S48C, 4Cr5MoSiV, 38CrMoAlA. staal is precipitatiehardend roestvast staal met een verspaanbare hardheid van 32 ~ 35HRC. Het staal kan vervolgens door een verouderingsbehandeling bij 460 ~ 480 ℃ betere algemene mechanische eigenschappen verkrijgen.

Corrosiebestendig

Corrosiebestendig kunststof gietstaal is voornamelijk 1H18N9, 2H13, 3H13, 3H17M, Cr16N4Cu3Nb (PCR), 0H17N4Cu4Nb (74PH).

Normen voor de materiaalselectie van spuitgietonderdelen

Vormdelen verwijzen naar de vormdelen die in direct contact komen met kunststof en gegoten producten, zoals holtes, kernen, schuivers, inzetstukken, schuine bladen, zijdelingse trekkingen, enz.

Het materiaal van spuitgietonderdelen houdt rechtstreeks verband met de kwaliteit en levensduur van de matrijs en bepaalt het uiterlijk en de interne kwaliteit van de gegoten kunststofproducten. De keuze moet zeer zorgvuldig worden gemaakt, doorgaans op basis van het contract, de eisen van de klant en de eisen en kenmerken van het product en de matrijs.

Het principe voor de materiaalkeuze van vormdelen luidt: houd op basis van het type kunststofvorming rekening met de vorm, afmetingen en nauwkeurigheid van het product, de eisen aan het uiterlijk en gebruik van het product, de grootte van de productieserie en eigenschappen zoals verspanen, polijsten, lassen, etsen, vervorming en slijtvastheid.

Kies verschillende staalsoorten met aandacht voor zowel de economie als de omstandigheden en verwerkingsmethoden bij de matrijzenbouw. Gevormde inzetstukken worden doorgaans gemaakt van hetzelfde materiaal als het onderdeel waarin ze worden geplaatst.

Voor delen van de mal die moeilijk te koelen zijn of een hoger koeleffect vereisen, moet het inzetstukmateriaal berylliumbrons of aluminiumlegering zijn.

Voor de materiaalkeuze van bewegende vormdelen in de matrijs gelden de volgende principes. a) Kies voor transparante onderdelen hoogwaardig geïmporteerd staal dat goed polijstbaar is, zoals 718 en NAK80.

b) Niet-transparante onderdelen, moeten over het algemeen worden geselecteerd met een hoge hardheid en sterkte van mid-grade geïmporteerd staal, zoals 618, 738, 2738, 638, 318, enz., oppervlakte nitreren behandeling, nitreren laagdiepte van 0,15-0,2 mm, hardheid van HV700-900.

c) Als de vormvereisten laag zijn, kun je ook laagwaardig geïmporteerd staal of binnenlands staal gebruiken, de hardheid van de nitridingbehandeling is over het algemeen HV600-800.

Materiaalkeuze niet-vormdelen

Het materiaal van het vormkader verwijst naar de norm van het vormkader, kiest de mal over het algemeen ingevoerde S50C of binnenlandse SM45, vereisend HB160-200, eenvormige hardheid, en kleine interne spanning, niet gemakkelijk aan misvorming.

Het materiaal van de geleidingszuil is GCr15 of SUJ2, de hardheid is HRC56-62. Het materiaal van gidsbus, de gidszuil van de duwplaat, de gidsbus van de duwplaat en het terugstellenbar kan GCr15 of SUJ2 zijn, hardheid is HRC56-62; kan ook T8A, T10A zijn, hardheid is HRC52-56.

Algemene structurele onderdelen in de mal, zoals uitwerper locating ring, kolom, uitwerper limiet blok, limiet trekstang, slot module, enz., geen speciale eisen voor hardheid en slijtvastheid, kan gebruik maken van binnenlandse SM45 staal, genormaliseerde toestand, hardheid HB160-200, geen verdere warmtebehandeling.

Mould gate sleeve, wig blok, slijtvaste blok, schuifplaat en andere onderdelen met hoge eisen voor hardheid, sterkte en slijtvastheid, moeten koolstof gereedschapsstaal of hoge kwaliteit koolstof gereedschapsstaal, zoals T8A, T10A, enz. gebruiken. Deze staalsoorten moeten worden afgeschrikt om hun hardheid en slijtvastheid te verbeteren.

Samenvatting

Uit het bovenstaande blijkt dat voor verschillende producthoeveelheden verschillende matrijsmaterialen moeten worden gekozen. Er bestaan veel gangbare standaardsoorten matrijsstaal. Bij de feitelijke productie van spuitgietmatrijzen moet het juiste matrijsmateriaal worden gekozen op basis van de kenmerken van de kunststof, de producthoeveelheid en de constructie en afmetingen van het product, zodat het maximale economische voordeel wordt behaald zonder de soepele uitvoering van het project in gevaar te brengen.

Een offerte nodig voor uw spuitgietproject?

Ontvang concurrerende prijzen, DFM-feedback en een productieplanning van het engineeringteam van ZetarMold.

Vraag een gratis offerte aan → Bekijk onze Complete gids voor spuitgieten voor een uitgebreid overzicht.

Ask For A Quick Quote

Stuur tekeningen en gedetailleerde eisen naar

Email: inquiry@zetarmold.com

Of vul het contactformulier hieronder in: