A seleção do material do molde é diferente para diferentes quantidades
1. Quantidade entre 100 e 200 Molde de injeção em silicone, também chamado de processo de injeção de baixa pressão ou moldagem por injeção e reação.
2. Quantidade entre 200 e 500 Molde de injeção em resina, também chamado de processo de injeção de baixa pressão ou moldagem por injeção e reação.
3. Quantidade entre 500 e 1.000 Moldes de alumínio, que podem ser usados em moldagem por injeção, processo de injeção de baixa pressão ou moldagem por injeção e reação.
4. Quantidade superior a 1000 Material de aço normalizado e processo normalizado de moldação por injeção.
Diferentes materiais plásticos seleção razoável de aço para moldes de injeção
Materiais plásticos corrosivos Muitas resinas e aditivos exercem efeito corrosivo sobre a superfície da cavidade. Essa corrosão degrada e descama o metal, piora a condição superficial e reduz a qualidade das peças plásticas.
Para a moldagem de plásticos corrosivos como flúor, cloro e outros, como PVC, POM, e vários tipos de moldes de plástico retardadores de chama, se os requisitos do produto forem elevados, pode-se usar aço resistente à corrosão importado; para requisitos gerais, pode-se usar aço resistente à corrosão doméstico.
Materiais plásticos endurecidos e carregados O brilho e a precisão da superfície do plástico moldado dependem diretamente da resistência ao desgaste da superfície da cavidade do molde de injeção, sobretudo com plásticos que contêm fibra de vidro, cargas inorgânicas ou determinados pigmentos.
Eles e o plástico fundem-se no corredor, a cavidade do molde flui a alta velocidade, o atrito da superfície da cavidade é muito grande, se o material não for resistente ao desgaste, desgastar-se-á rapidamente, de modo que a qualidade das peças de plástico seja danificada.
Para moldes com forte fricção e impacto no aço, como os moldes utilizados para injetar nylon + material de fibra de vidro, deve ser utilizado aço do tipo H13 importado ou nacional com elevada resistência ao desgaste, elevada resistência à tração térmica e elevada tenacidade.
Materiais plásticos de alta temperatura Para obter boa estabilidade dimensional na moldagem por injeção, a temperatura da cavidade pode chegar a 300°C ou mais. Por isso, é preferível usar um aço-ferramenta com tratamento de revenimento adequado (aço tratado termicamente). Caso contrário, podem ocorrer alterações na microestrutura do material e, consequentemente, nas dimensões do molde de injeção.
Material plástico transparente de alto brilho Alguns produtos exigem boa transparência ou superfície de alto brilho. Para moldar produtos plásticos transparentes, a cavidade e o macho devem usar aço importado de alta qualidade com excelente capacidade de polimento espelhado, como 718 (classe P20 + Ni), NAK80 (classe P21), S136 (classe 420), aço classe H13 etc. Desses, 718 e NAK80 são fornecidos pré-endurecidos e dispensam tratamento térmico adicional.
Os aços S136 e H13 estão no estado recozido, a dureza é geralmente HB160-200, após a maquinagem de desbaste é necessário efetuar um tratamento de têmpera e revenido a vácuo, a dureza do S136 é geralmente HRC40-50, a dureza do aço H13 é geralmente HRC45-55 (pode ser determinada de acordo com o grau específico).
Para moldes destinados a produtos com altos requisitos estéticos, longa vida útil e produção em massa, os materiais das partes moldantes devem ser selecionados assim: a) As cavidades devem usar aço importado de alta qualidade com excelente polimento espelhado, como 718 (classe P20 + Ni), NAK80 (classe P21) etc.; esses aços são pré-endurecidos e dispensam tratamento térmico.
b) O núcleo pode utilizar aço P20 ou P20 + Ni importado de baixa qualidade, como 618, 738, 2738, 638, 318, etc., em estado pré-endurecido; para a produção de um pequeno número de moldes, também pode utilizar aço para moldes de plástico nacional ou S50C, S55C e outros aços de carbono importados de alta qualidade.
Para moldes convencionais de produtos com requisitos estéticos, os materiais das partes moldantes devem ser selecionados assim: a) Em moldes pequenos e de precisão, as cavidades e os machos usam aço importado de faixa intermediária das classes P20 ou P20 + Ni.
b) moldes médios e grandes, o plástico de moldagem não tem requisitos especiais para o aço, a cavidade pode escolher aço de classe P20 ou P20 + Ni importado de baixo grau; o núcleo pode escolher aço de classe P20 importado de baixo grau ou aço carbono de alta qualidade importado S50C, S55C, etc., também pode usar aço de molde de plástico nacional.
c) Para a cavidade do padrão de pele gravada, quando o padrão perolado gravado deve esforçar-se por evitar a utilização da classe 2738 (738) de P20 + Ni.
Para peças internas sem requisitos estéticos e moldes cujo aço não precisa atender a exigências especiais, os materiais das partes moldantes devem ser selecionados assim: a) Em moldes grandes e médios, a cavidade pode usar aço importado econômico das classes P20 ou P20 + Ni, aço carbono importado de alta qualidade S55C ou S50C, ou aço nacional para moldes plásticos P20 ou P20 + Ni; o macho pode usar aço carbono importado ou nacional de alta qualidade.
b) Para moldes pequenos, se a produção for maior e a estrutura mais complexa, a cavidade pode escolher aço importado de baixo grau P20 ou tipo P20+Ni, ou aço doméstico para moldes plásticos P20 ou tipo P20+Ni; o núcleo pode escolher aço doméstico para moldes plásticos.
c) Para moldes de estrutura simples e pequenos com baixa produção, as cavidades e núcleos podem ser feitos de aço plástico doméstico para moldes ou aço carbono de alta qualidade.
Os materiais para moldes de plástico podem ser divididos nas seis categorias seguintes, de acordo com diferentes caraterísticas
Tipo de pré-endurecimento
A adição de enxofre, cálcio, chumbo, selênio e outros elementos ao aço pode melhorar efetivamente a usinabilidade do aço pré-endurecido para moldes plásticos. Entre os aços pré-endurecidos para moldes plásticos usados com frequência na China estão Y55CrNiMnMoV (SM1), 5NiSCa, 3Cr2Mo, Y20CrNi3AlMnMo (SM2), 4Cr5MoSiVS e 8Cr2Mn-WMoVS (8CrMn).
Tipo cementado
Entre os aços cementados para moldes de plástico encontram-se o 8416 da Suécia e os P2 e P4 dos Estados Unidos, entre outros. A nível nacional, utilizam-se frequentemente ferro industrial puro (como DT1 e DT2), os aços 20, 20Cr, 12CrNi3A e 12Cr2Ni4A, bem como o aço especial nacional para conformação a frio de desenvolvimento mais recente, 0Cr4NiMoV (LJ).
Tipo de endurecimento
Os aços para moldes plásticos temperados comumente utilizados são: aço ferramenta carbono (como T7A, T8A), aço para trabalho a frio de baixa liga (como 9SiCr, 9Mn2V, CrWMn, GCr15, aço 7CrSiMnMoV), aço tipo Cr12 (como aço Cr12MoV), aço rápido (como aço W6Mo5Cr4V2), aço base e alguns aços para moldes de trabalho a quente, etc.
Tipo de endurecimento por envelhecimento
O aço para moldes plásticos de endurecimento por envelhecimento tem grau 18Ni140, grau 18Ni170 e grau 18Ni210, além de 10Ni3MnCuAl(PMS), 18Ni9Co, 06Ni16MoVTiAl, 25CrNi3MoAl, que se caracteriza por baixo teor de carbono e alta liga, e a solução sólida formada após têmpera a alta temperatura será submetida a tratamento de envelhecimento, o que pode causar reforço e endurecimento. Pode causar reforço e endurecimento do aço.
Tipo de têmpera
Aço para moldes plásticos temperado como 45, 50, 55, 40Cr, 40Mn, 50Mn, S48C, 4Cr5MoSiV, 38CrMoAlA. O aço é um aço inoxidável de endurecimento por precipitação, com uma dureza de 32 ~ 35HRC que pode ser usinado. O aço, após tratamento de envelhecimento a 460 ~ 480 °C, pode obter melhores propriedades mecânicas globais.
Resistente à corrosão
O aço para moldes de plástico resistente à corrosão é principalmente 1Cr18Ni9, 2Cr13, 3Cr13, 3Cr17Mo, Cr16Ni4Cu3Nb (PCR), 0Cr17Ni4Cu4Nb (74PH).
Normas de seleção de materiais para peças de moldagem
As peças do molde referem-se às peças do molde que estão em contacto direto com o plástico e com os produtos moldados, tais como cavidades, núcleos, corrediças, inserções, topos inclinados, estiramentos laterais, etc.
O material das peças de moldagem está diretamente relacionado com a qualidade do molde, vida útil, determina a aparência dos produtos plásticos moldados e a qualidade interna, devendo ser escolhido com muito cuidado, geralmente com base no contrato e nos requisitos do cliente, nas características do produto e nas exigências do molde.
O princípio de seleção do material das peças de conformação é: de acordo com o tipo de moldagem plástica, a forma do produto, dimensões e precisão, a qualidade aparente do produto e requisitos de uso, tamanho do lote de produção, tendo em conta as propriedades de corte, polimento, soldadura, gravação, deformação, resistência ao desgaste e outras do material.
Considerando também a economia, as condições de fabricação do molde e os métodos de processamento, devem-se escolher diferentes tipos de aço. Os insertos moldantes geralmente usam o mesmo material das peças em que são inseridos.
Para as partes do molde que são difíceis de arrefecer ou que requerem um maior efeito de arrefecimento, o material da pastilha deve ser bronze berílio ou liga de alumínio.
Para moldes que participam da conformação de peças móveis, os princípios de seleção de materiais são os seguintes: a) Peças transparentes devem usar aço importado de alta qualidade e bom polimento, como 718, NAK80 etc.
b) Peças não transparentes, geralmente devem ser selecionadas com elevada dureza e resistência de aço importado de grau médio, como 618, 738, 2738, 638, 318, etc., tratamento de nitretação da superfície, profundidade da camada de nitretação de 0,15-0,2 mm, dureza de HV700-900.
c) Se os requisitos do molde forem baixos, pode também utilizar aço importado de baixa qualidade ou aço nacional, a dureza do tratamento de nitruração é geralmente HV600-800.
Seleção de materiais para peças não moldadas
O material da estrutura do molde refere-se ao padrão da estrutura do molde, o modelo geralmente escolhe S50C importado ou SM45 nacional, exigindo HB160-200, dureza uniforme e pequena tensão interna, não é fácil de deformar.
O material do pilar guia é GCr15 ou SUJ2, a dureza é HRC56-62. O material do casquilho guia, do pilar guia da placa de pressão, do casquilho guia da placa de pressão e da barra de reposição pode ser GCr15 ou SUJ2, a dureza é HRC56-62; também pode ser T8A, T10A, a dureza é HRC52-56.
As peças estruturais gerais do molde, tais como o anel de localização do ejetor, a coluna, o bloco de limite do ejetor, o tirante de limite, o módulo de bloqueio, etc., não têm requisitos especiais de dureza e resistência ao desgaste, podem utilizar aço SM45 nacional, estado normalizado, dureza HB160-200, sem tratamento térmico adicional.
A manga da porta do molde, o bloco em cunha, o bloco resistente ao desgaste, a placa deslizante e outras peças com elevados requisitos de dureza, força e resistência ao desgaste, devem utilizar aço-carbono para ferramentas ou aço-carbono de alta qualidade para ferramentas, como T8A, T10A, etc. Estes aços têm de ser temperados quando utilizados para melhorar a sua dureza e resistência ao desgaste.
Resumo
A explicação acima mostra que diferentes quantidades de produto exigem diferentes materiais de molde e que há muitos aços padrão disponíveis. Na fabricação de moldes de injeção, deve-se escolher o material correto segundo as características do plástico, a quantidade, a estrutura e o tamanho do produto, a fim de maximizar o benefício econômico sem comprometer a execução adequada do projeto.
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