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世融模具材料
塑料模具钢
美国是*早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家,以P来表示为主,共分为五类。
◆ 渗碳型塑料模具钢:P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低,主要是美国早期及用挤压成型制模法,要求冷塑性好,有高的挤压性能,成型后表面渗碳淬火提高表面硬度,使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量*小。
◆调质型塑料模具:P20,P21。塑料模具中P20的用量很大,已成为主体,大多数在预硬状态时使用。
◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L2和S7,O1和A2也有应用。这一类的特点是:
(1)基本属二次硬化金钢,500-600oC时的热强性好。
(2)含铬较高,大气腐蚀性好。
(3)淬透性极好,适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模,主要钢号有420,414L,440,416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种,一种是P21低碳Ni-A1时效钢;另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
种类
塑料模具钢一般可分为时效硬化型塑料模具钢(含镜面模具钢)、耐蚀型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型埋料模具钢(含易切削钢)、调质型塑料模具钢和淬硬型塑料模具钢六个大类。应用较多的是时效硬化型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢和预硬型塑料模具钢 。
特点
1.塑料模具用钢涵盖广泛,从普通钢材到专用钢材都有。这在塑料模具初期更加明显,如今已日趋正规和高级。专门用钢已自成体系,模具用钢的化学成分和合金工具钢的基本相同,但其冶金质量更高,加工精良,对热处理有利。
2.塑料模具钢性能要求严格,热处理难度大。
3.为避免模具零件在强韧化过程中的变形或其他热处理问题,模具钢以预硬化形式供应市场已较普遍。
4.以石化产品为原料的塑料制品,某些度不同的腐蚀性,所以耐蚀钢应用也较多。
5.配合预硬化钢、非调质刚的应用,易切削性也是塑料模具钢的特点 。
应用
1. 发展易加工、抛光性好的材料
随着光盘、磁盘、棱镜等精密件的生产,对易加工镜面钢的要求增加。这种钢含非金属杂质少,金相组织细致均一,没有纤维方向性。它是塑料模具钢材的主要发展方向。
2. 耐蚀钢
模具在长期运转和保持过程中,容易生锈受蚀,而且随着塑料成型中添加各种成分,模具更容易受蚀。因此要求提高母材机体的耐腐蚀性能,开发了一些耐蚀不锈钢材。
3. 马氏体时效合金钢
这种钢材具有足够的力学性能和突出的工艺性能,特别是有较高的强度、韧度、耐磨性、低的热膨胀系数,是制造注塑模的好钢材,但是价格贵。
4. 硬质合金
主要用于制作寿命要求很高,制件生产批量大的模具 [2] 。
总结
(1)模具设计时材料的选用很关键。对于生产小批量制品的模具可以选用一般的材料,以降低模具成本;但对于强度差、容易损坏的模具,模具材料还是要选用较好的材料,虽然模具加工时成本增加了,但模具的寿命提高了,相对而言总的成本是降低的。
(2)塑料制品尺寸日趋多样化、形状复杂化和表面装饰美观化,致使塑料模具正朝着多样化、复杂化、精密化和多腔化方向发展。新型塑料模具专用钢具有良好的力学性能、机械加工性能及镜面抛光性能等,在提高模具设计、加工水平的同时,应注意加强采用新型塑料模具钢。
(3)国内研制的一些新型塑料模具材料的性能和寿命已达到或接近国外先进水平,极大地促进了我国模具钢钢种系列的完善,但这些新钢的推广数量和应用范围还不够大,因此急需大力推广高纯净度、高精度、高均匀性、质量稳定的新型塑料模具材料 。
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