Aké sú požiadavky na formovaciu oceľ pri vstrekovaní plastov?
Ako dodávateľ vstrekovania plastov som bol na vlastnej koži svedkom kritickej úlohy, ktorú hrá formovacia oceľ v úspechu procesu vstrekovania. Výber formovacej ocele môže výrazne ovplyvniť kvalitu, efektívnosť a nákladovú efektívnosť výroby plastových dielov. V tomto blogu sa ponorím do kľúčových požiadaviek na formovaciu oceľ pri vstrekovaní plastov.
1. Tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu
Jednou z primárnych požiadaviek na formovaciu oceľ pri vstrekovaní plastov je vysoká tvrdosť a vynikajúca odolnosť proti opotrebovaniu. Počas procesu vstrekovania sa roztavený plast vstrekuje do dutiny formy pod vysokým tlakom. Tento nepretržitý tok plastu spolu s potenciálnou prítomnosťou abrazívnych plnív v niektorých plastoch môže spôsobiť značné opotrebovanie povrchu formy.
Napríklad pri výrobeDiely vstrekovania nárazníkov auta, forma musí vydržať opakované vstrekovanie plastových materiálov. Tvrdá a opotrebeniu odolná formovacia oceľ si dokáže zachovať svoju rozmerovú presnosť počas veľkého počtu výrobných cyklov. Nástrojové ocele ako D2 a H13 sa bežne používajú kvôli ich vysokej tvrdosti a dobrej odolnosti voči opotrebovaniu. Oceľ D2 má vysoký obsah uhlíka a chrómu, čo jej dáva vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, ale môže byť krehkejšie. Na druhej strane oceľ H13 je nástrojová oceľ na prácu za tepla, ktorá ponúka dobrú rovnováhu medzi tvrdosťou, húževnatosťou a odolnosťou proti opotrebeniu, vďaka čomu je vhodná pre veľkoobjemovú výrobu.
2. Odolnosť proti korózii
Vstrekovanie plastov často zahŕňa použitie rôznych typov plastov, z ktorých niektoré môžu počas procesu formovania uvoľňovať korozívne plyny. Napríklad niektoré typy plastov z PVC môžu pri zahrievaní uvoľňovať plynnú kyselinu chlorovodíkovú. Ak formovacia oceľ nie je odolná voči korózii, môže to viesť k jamkovej korózii, hrdzaveniu a v konečnom dôsledku k zníženiu kvality lisovaných dielov.
Nerezové ocele ako 420 a 440 sú populárnou voľbou pre formy, ktoré musia odolávať korózii. Tieto ocele obsahujú chróm, ktorý vytvára na povrchu pasívnu oxidovú vrstvu, chrániacu oceľ pred koróziou. Pri výrobeHerná časť Gamepad Plastové vstrekovaniePoužitie nehrdzavejúcej ocele na formy zaisťuje, že forma zostane v dobrom stave a časti gamepadu majú hladký povrch bez defektov.
3. Tepelná vodivosť
Dobrá tepelná vodivosť je nevyhnutná pre formovaciu oceľ pri vstrekovaní plastov. Počas procesu vstrekovania sa roztavený plast vstrekuje do dutiny formy pri vysokej teplote a potom sa musí rýchlo ochladiť, aby stuhol. Formovacia oceľ s vysokou tepelnou vodivosťou môže efektívnejšie prenášať teplo z plastu, čím sa skracuje čas chladenia a zvyšuje sa rýchlosť výrobného cyklu.
Zliatiny na báze medi, ako je berýliová meď, majú vynikajúcu tepelnú vodivosť. Avšak kvôli toxicite berýlia sa stále viac používajú alternatívne zliatiny medi ako meď - chróm - zirkónium. PreVstrekovanie plastového autíčka, forma s vysokou tepelnou vodivosťou dokáže rýchlo ochladiť plast, čo umožňuje rýchlejšiu výrobu autíčok a zlepšuje celkovú produktivitu.
4. Obrobiteľnosť
Formovacia oceľ by sa mala dať ľahko obrábať, aby sa dosiahol požadovaný tvar a rozmery formy. Na výrobu plastových dielov so zložitou geometriou sú často potrebné zložité návrhy foriem. Oceľ s dobrou opracovateľnosťou je možné rezať, vŕtať a frézovať efektívnejšie, čím sa znižuje čas výroby a náklady na formu.
Predkalené ocele sú známe svojou dobrou opracovateľnosťou. Sú dodávané v tepelne upravenom stave, čo umožňuje jednoduchšie obrábacie operácie. Napríklad oceľ P20 je predtvrdená plastová formovacia oceľ, ktorá je široko používaná, pretože sa dá opracovať na vysoký stupeň presnosti a povrchovej úpravy, vďaka čomu je vhodná pre rôzne aplikácie vstrekovania plastov.
5. Húževnatosť
Húževnatosť je ďalšou zásadnou požiadavkou na formovaciu oceľ. Forma musí odolať vysokým tlakom a namáhaniam počas procesu vstrekovania bez toho, aby praskla alebo sa zlomila. Tvrdá formovacia oceľ môže absorbovať energiu a odolávať deformácii pri namáhaní.
Oceľ H13, ako už bolo spomenuté, je tiež známa svojou dobrou húževnatosťou. Môže odolávať tepelnému a mechanickému namáhaniu spojenému s procesom vstrekovania, najmä pri vysokotlakových aplikáciách. Pri výrobe veľkých plastových dielov, ako sú napríklad nárazníky automobilov, je potrebná tvrdá formovacia oceľ, aby sa zabezpečila dlhá životnosť a spoľahlivosť formy.
6. Schopnosť leštenia
Schopnosť leštenia na vysokú povrchovú úpravu je dôležitá pre formovaciu oceľ, najmä pri výrobe plastových dielov s hladkým alebo lesklým vzhľadom. Dobre vyleštený povrch formy dokáže preniesť svoju hladkosť na plastovú časť, výsledkom čoho je vysoko kvalitný hotový výrobok.
Nerezové ocele a niektoré predkalené ocele majú dobrú leštiacu schopnosť. Po opracovaní môžu byť tieto ocele leštené do zrkadlového lesku. Toto je obzvlášť dôležité pre aplikácie, kde je rozhodujúci estetický vzhľad plastovej časti, ako napríklad pri výrobe častí herných gamepadov.
7. Rozmerová stabilita
Rozmerová stabilita je pre formovaciu oceľ životne dôležitá. Forma by si mala zachovať svoj tvar a rozmery počas celého procesu vstrekovania a počas veľkého počtu výrobných cyklov. Akékoľvek zmeny rozmerov vo forme môžu viesť k zmenám vo veľkosti a tvare lisovaných dielov, čo má za následok problémy s kvalitou.
Na zabezpečenie rozmerovej stability sa uprednostňujú tepelne spracované ocele s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti. Starostlivým riadením procesu tepelného spracovania je možné minimalizovať vnútorné napätia v oceli, čím sa znižuje riziko rozmerových zmien v dôsledku zmien teploty počas procesu tvarovania.
Záverom možno povedať, že požiadavky na formovaciu oceľ pri vstrekovaní plastov sú mnohostranné. Vhodná formovacia oceľ musí mať kombináciu tvrdosti, odolnosti proti opotrebeniu, odolnosti proti korózii, tepelnej vodivosti, opracovateľnosti, húževnatosti, leštiacej schopnosti a rozmerovej stability. Ako dodávateľ vstrekovania plastov starostlivo vyberáme formovaciu oceľ na základe špecifických požiadaviek každého projektu, aby sme zabezpečili výrobu vysoko kvalitných plastových dielov.
Ak ste na trhu so službami vstrekovania plastov a máte špecifické požiadavky na svoj projekt, radi s vami prediskutujeme vaše potreby. Kontaktujte nás, aby ste mohli začať diskusiu o obstarávaní a nájsť najlepšie riešenie pre vaše potreby vstrekovania plastov.
Referencie
- „Príručka na výrobu nástrojov a matríc“ od Petra F. MacDonalda
- "Vstrekovanie plastov: Princípy a prax" od Rosato a Rosato
- Technická literatúra od výrobcov ocele, ako sú normy AISI a ASTM pre formové ocele.
