Kỹ năng lựa chọn vật liệu làm khuôn nhựa

Hiện nay, các sản phẩm nhựa ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, trong đó công nghệ ép phun chiếm khoảng 80%. Ép phun được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ô tô, xây dựng, đồ gia dụng, thực phẩm, y học, ... do đặc tính của nó là đúc một lần, kích thước chính xác, hạt dao, năng suất cao, dễ dàng hiện đại hóa và khối lượng sau xử lý thấp . Việc lựa chọn khuôn nhựa là rất quan trọng đối với việc ngành công nghiệp nhựa có thể thu được lợi ích kinh tế tốt hay không. Vì vậy, đòi hỏi người thiết kế khuôn phải hiểu được những yêu cầu cơ bản của vật liệu làm khuôn và lựa chọn vật liệu thích hợp.

Điều kiện làm việc của khuôn nhựa khác với khuôn dập nguội. Nói chung, chúng phải được làm việc ở 150 ° C-200 ° C. Ngoài việc chịu một áp suất nhất định, chúng còn phải chịu tác động của nhiệt độ. Theo các điều kiện và phương pháp gia công khác nhau của khuôn đúc nhựa, các yêu cầu tính năng cơ bản của thép khuôn nhựa được tóm tắt một cách tổng quát như sau:

1. Đủ độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn
Độ cứng của khuôn nhựa thường dưới 50-60HRC. Khuôn được xử lý nhiệt phải có đủ độ cứng bề mặt để đảm bảo khuôn có đủ độ cứng. Do chất dẻo chứa đầy và chảy, khuôn phải chịu được ứng suất nén và ma sát lớn hơn, đòi hỏi khuôn phải duy trì độ chính xác về hình dạng và độ ổn định về độ chính xác kích thước, để đảm bảo rằng khuôn có đủ tuổi thọ sử dụng. Khả năng chống mài mòn của khuôn phụ thuộc vào thành phần hóa học của thép và độ cứng của quá trình xử lý nhiệt, vì vậy việc tăng độ cứng của khuôn có lợi cho việc cải thiện khả năng chống mài mòn của nó.

2. ổn định nhiệt tốt
Hình dạng của các bộ phận khuôn ép nhựa thường phức tạp hơn và khó gia công sau khi tôi nguội, vì vậy nên chọn loại càng xa càng tốt, có độ bền nhiệt tốt. Khi quá trình tạo khuôn được xử lý nhiệt, hệ số giãn nở tuyến tính nhỏ, biến dạng nhiệt luyện nhỏ, và sự thay đổi kích thước do chênh lệch nhiệt độ. Tỷ lệ nhỏ, cấu trúc kim loại và kích thước của khuôn ổn định, và có thể giảm bớt hoặc không gia công nữa, có thể đảm bảo yêu cầu về độ chính xác của kích thước khuôn và độ nhám bề mặt.

3. Thép carbon cấp 50 có độ bền và khả năng chống mài mòn nhất định, và nó chủ yếu được sử dụng làm vật liệu nền khuôn sau khi xử lý tôi luyện. Thép công cụ cacbon cao và thép công cụ hợp kim thấp có độ bền và khả năng chống mài mòn cao sau khi xử lý nhiệt, và hầu hết được sử dụng để tạo hình các bộ phận. Tuy nhiên, do độ biến dạng nhiệt luyện lớn nên thép dụng cụ cacbon cao chỉ thích hợp để chế tạo các chi tiết định hình có kích thước nhỏ và hình dạng đơn giản.

Với sự phát triển của ngành nhựa, độ phức tạp và độ chính xác của các sản phẩm nhựa ngày càng cao, yêu cầu cao hơn cũng được đặt ra đối với vật liệu làm khuôn. Để sản xuất khuôn nhựa phức tạp, chính xác và chống ăn mòn, có thể sử dụng thép tôi cứng trước (như PMS), thép chống ăn mòn (như PCR) và thép maraging carbon thấp (chẳng hạn như 18Ni-250). Hiệu suất cắt , xử lý nhiệt và đánh bóng hiệu suất và cường độ cao hơn.

4. Khả năng gia công tuyệt vời
Ngoài xử lý EMD, hầu hết các khuôn tạo hình nhựa cũng yêu cầu các hoạt động cắt và sửa chữa bộ lắp ghép nhất định. Để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt, nâng cao hiệu suất cắt và giảm độ nhám bề mặt, độ cứng của thép khuôn nhựa phải phù hợp.

5. Hiệu suất đánh bóng tốt
Các sản phẩm nhựa chất lượng cao yêu cầu giá trị độ nhám bề mặt nhỏ. Ví dụ, giá trị độ nhám bề mặt của khoang khuôn phun được yêu cầu nhỏ hơn Ra0,1-0,25 và bề mặt quang học yêu cầu Ra <0,01nm. Khoang phải được đánh bóng để giảm giá trị độ nhám bề mặt. Thép được sử dụng cho mục đích này yêu cầu ít tạp chất vật liệu hơn, cấu trúc vi mô đồng nhất, không định hướng sợi và không có vết rỗ hoặc các khuyết tật như màu da cam trong quá trình đánh bóng.