Инструменталната стомана за пластмасови шприцформи е самата основа на шприцформата, тъй като влияе върху качеството на детайлите, времето на цикъла, нуждите от поддръжка и крайна ценаКогато една компания избере правилната стомана, тя защитава инвестицията си и поддържа производството стабилно.
Този блог служи като ръководство за избор на инструментална стомана за пластмасови шприцформи, както и въведение в това как Moldie може да ви помогне да реализирате целите на вашия проект като професионален производител на шприцформи.
Основни свойства на инструменталните стомани за шприцване
Познаването на свойствата на инструменталните стомани за шприцване е първата стъпка към правилния избор при производството на форми, тъй като тяхната твърдост, жилавост, термично поведение и устойчивост на корозия пряко влияят... инструменти за шприцформи.
Твърдост и износоустойчивост
Твърдостта измерва способността на стоманата да се съпротивлява на повърхностно вдлъбване и деформация.
При шприцването, твърдостта помага главно на кухината на матрицата да запази формата си под въздействието на два вида сили:
- Силата на затягане и налягането на инжектиране.
- Абразивното износване от пластмаси, напълнени със стъкло или минерали
Въпреки това, изключителната твърдост може да намали обработваемостта и да увеличи разходите за инструменти. Често балансираме твърдостта с лекотата на обработка и полиране, за да поддържаме повърхностното покритие и размерната стабилност.
Здравина и издръжливост
Жилавостта описва способността на стоманата да абсорбира напрежение без да се напуква.
Шприцформите са изправени пред повтарящи се механични натоварвания, особено в ъглите, ребрата и тънките щифтове на сърцевината, а здравата стомана може да устои на подобно отчупване и внезапно счупване. Това е от значение при форми с висока кавитация или сложни конструкции, където напрежението се концентрира в малки области.
Издръжливостта зависи както от твърдостта, така и от жилавосттаМного твърда, но крехка стомана може да се повреди преждевременно, докато по-твърдата стомана се справя по-добре с удари и налягане по време на дълги производствени цикли.
Добрата жилавост също така подпомага дългия живот на инструмента. Тя намалява риска от образуване на пукнатини в продължение на милиони цикли, ограничавайки непланирания престой за ремонт.
Топлопроводимост
Шприцформите се нагряват, когато разтопената пластмаса запълва кухината и се охлаждат по време на всеки цикъл, както и колко добре матрицата остава непокътната при такива колебания в температура на формоване силно зависи от стоманата на формовката.
Решаващият параметър за съпротивлението е топлопроводимостта, която контролира колко бързо топлината се движи през стоманата. По-високата проводимост съкращава времето за охлаждане и подобрява ефективността на цикъла. Тя също така насърчава равномерното охлаждане, което помага за поддържане на размерите на детайлите и качеството на повърхността.
Устойчивост на корозия и обработваемост
Устойчивост на корозия
Някои пластмаси отделят корозивни газове по време на формоване, а PVC и огнеупорните материали могат да атакуват незащитени стоманени повърхности. Следователно, устойчивостта на корозия е жизненоважна и за предотвратяване на ръжда, точкова поява и повърхностни повреди.
Устойчивостта на корозия също така спомага за по-добро задържане на полировката. Това е важно за прозрачни части или козметични повърхности, които изискват огледално покритие.
с машина
Обработваемостта влияе върху това колко лесно стоманата може да се реже, пробива и полира. Тя е основен фактор за времето за изработка на матриците и контрола на разходите.
Често срещани марки инструментална стомана за шприцване на пластмаси
Инструменталните стомани за шприцформи трябва да балансират твърдост, жилавост, износоустойчивост и цена. Марките по-долу представляват често срещани инструментални стомани, използвани в основите и кухините на формите, като всяка от тях е подходяща за специфични видове смоли и производствени обеми.
P20 Предварително закалена инструментална стомана
P20 стомана е един от най-широко използваните материали за пластмасови шприцформи. Производителите го доставят като предварително закалена стомана, обикновено около 28–32 HRC, което премахва необходимостта от пълна термична обработка след машинна обработка.
Тази предварително закалена инструментална стомана предлага добра обработваемост и стабилни размери. Инструментаджиите могат да изрязват кухини по-бързо и с по-малко износване на инструментите. Това прави... Инструментална стомана P20 практичен избор за по-кратки срокове за изпълнение и по-ниски бюджети за инструменти.
P20 работи добре за:
- Ниски до средни обеми на производство
- Големи основи за форми
- Стокови смоли като полипропилен и полиетилен
- Форми с 1–4 кухини
Не осигурява износоустойчивостта на закалена стомана като H13. За материали, напълнени със стъкло или силно абразивни материали, може да се износва по-бързо. Много цехове използват P20 за прототипи на инструменти, мостови инструменти и умерени производствени серии.
H13 Закалена инструментална стомана
Инструментална стомана H13 е закалена стомана, предназначена за тежки условия. След термична обработка обикновено достига 48–54 HRC, което му осигурява силна износоустойчивост и добра якост при високи температури.
Тази закалена инструментална стомана издържа на многократни цикли на нагряване и охлаждане, без лесно да се напуква. Тя е по-устойчива на термична умора от много обикновени инструментални стомани. Това я прави подходяща за форми за голямо производство.
H13 често се използва при формоване:
- Стъклопълни пластмаси
- Инженерни смоли
- Високотемпературни материали
- Части, които изискват милиони цикли
В сравнение със стоманата P20, H13 е по-скъпа и изисква пълна термична обработка. Механичната обработка отнема повече време поради по-високата твърдост. Въпреки това, при дълги производствени серии, нейната издръжливост често оправдава допълнителните разходи.
420 от неръждаема стомана
Неръждаема стомана 420 (420 SS) съчетава твърдост с устойчивост на корозия. При термична обработка, 420 неръждаема може да достигне около 48–52 HRC, в зависимост от степента и контрола на процеса.
Тази неръждаема стомана е устойчива на ръжда и химическо въздействие и се представя добре при формоване на корозивни смоли. Влажни среди и водно охлаждани форми също се възползват от нейната устойчивост на корозия.
420 SS също така полира до високо качество на повърхността. Производителите на матрици често го избират за:
- Прозрачни пластмасови части
- Оптични компоненти
- Медицински продукти
- Форми, изискващи огледално покритие
Въпреки че предлага добра твърдост, тя може да не се сравни с инструменталната стомана H13 по отношение на устойчивост на термична умора. Правилната термична обработка и поддръжка са от решаващо значение за предотвратяване на деформация или напукване.
Инструментална стомана S7
S7 инструментална стомана е известна с висока ударна жилавост. Това е стомана, закаляваща се на въздух, която обикновено достига 54–58 HRC след термична обработка.
За разлика от някои закалени стомани, които се фокусират главно върху износоустойчивостта, S7 набляга на устойчивостта на удар. Тя се справя добре с механичното натоварване и внезапните натоварвания. Това свойство я прави полезна за плъзгачи, повдигачи и други компоненти на матриците, които са подложени на удар или силно движение.
S7 предлага умерена износоустойчивост, но не същата устойчивост на абразия като H13. Също така ѝ липсва корозионната устойчивост на неръждаема стомана 420.
Производителите на инструменти често използват S7 за:
- Компоненти на ежектора
- Сърцевни щифтове под високо напрежение
- Форми със сложни движещи се части
По-рядко се среща при блокове с пълна кухина, но играе важна роля в области с взискателни форми, където здравината е от решаващо значение.
Критерии за избор на инструментална стомана за формоване
След като вече знаем кои характеристики са важни и как се представя всеки вид инструментална стомана, е време да ги сравним с реални сценарии и условия. Тази глава ще бъде разделена на три части с таблици за по-лесно разбиране.
Обем на производство и живот на инструментите
Освен броя на частите, обемът на производство е свързан и с очакваното време на работа на матрицата, интервалите за поддръжка и дали инструментът ще се използва за производство на мостове или за пълномащабно производство. За големи матрици, цеховете често използват закалени вложки в зоните с високо износване, като същевременно запазват основата на матрицата от по-евтина стомана. Този хибриден подход балансира разходите и живота на инструмента, без да се презарежда целият инструмент.
| Производствен обем | Препоръчителна стомана | Защо |
|---|---|---|
| Нисък обем (<50 000 изстрела) | P20 (предварително закален) | Ниска цена, бърза обработка, без термична обработка |
| Среден обем (50 000–500 000 изстрела) | P20 или 718H | Баланс между цена и издръжливост |
| Голям обем (>1 000 000 изстрела) | H13, S136 (пълно закалени) | Висока твърдост, износоустойчивост, термична стабилност |
Съвместимост на материалите и абразивни материали
Пластмасовата смола силно влияе върху избора на стомана, тъй като много съвременни смоли съдържат добавки, които могат да променят корозионното поведение или характеристиките на износване. Съчетаването на стомана със смола намалява времето за престой и ограничава скъпите ремонти. Във влажна среда, устойчивостта на корозия също така предпазва празните форми между производствените серии, дори при формоване на некорозивни смоли.
| Категория смола | Примери | Риск | Препоръчителна стомана |
|---|---|---|---|
| Стандартни смоли | PP, PE | Ниско износване | P20 |
| Инженерни смоли | PC, PA, POM | Висока температура, термично напрежение | H13 (добра твърдост при горещи условия и устойчивост на умора) |
| Пълнени/абразивни смоли | Стъклопълнеж, минерален | Ерозия (като шкурка) | Закалена стомана (H13) или повърхностна обработка |
| Корозивни смоли | PVC, огнеупорни видове | Газова атака, ръжда, хлъзгане | Неръждаема стомана (420, S136) |
Повърхностна обработка, полируемост и текстуриране
Външният вид на детайлите често определя избора на стомана, както и издръжливостта. За текстурирани повърхности (химическо или лазерно ецване), постоянната твърдост и чистата металургия спомагат за поддържането на ясни текстурни детайли при дълги производствени серии.
| Изискване за част | Необходима стомана | Защо |
|---|---|---|
| Некозметични / вътрешни части | Предварително закалени (P20) | Достатъчно машинно или леко полирано покритие на по-ниска цена |
| Прозрачни части, лещи, медицински | Неръждаема стомана (S136, 420) | Полира до огледален блясък (SPI A-1); фина, равномерна микроструктура |
| Текстурирани повърхности (химически или лазерно обработени) | Постоянна твърдост, чиста металургия | Запазва ясните детайли на текстурата при дълги периоди на работа |
Как изборът на стомана влияе върху ефективността на производството и общите разходи
Разходи за инструменти са основният фактор за избора на правилната инструментална стомана. Изборът на стомана, заедно с методите на термична обработка и машинна обработка, пряко влияе върху живота на матрицата и качеството на детайлите.
Термична обработка и закаляемост
Стоманите със силна закаляемост постигат равномерна твърдост дори при дебели сечения. Това става критично при големи форми, където сърцевината трябва да съответства на свойствата на повърхността; неравномерната твърдост може да доведе до напукване или деформация под налягане на затягане.
Предварително закалените марки като P20 съкращават времето за изпълнение, като елиминират необходимостта от пълно закаляване след машинна обработка. За разлика от тях, напълно закалимите стомани като H13 или S136 изискват контролирано закаляване и отпускане.
Термичната обработка също влияе върху начина, по който стоманата реагира на полиране и ерозионна обработка. Прекалената стомана може да се напука по време на ерозионна обработка, докато твърде меката стомана се износва бързо при големи обеми на производство.
Времена на цикъла и ефективност
Стоманата за формоване влияе върху времената на циклите чрез своята топлопроводимост и състояние на повърхността. Стоманата, която пренася добре топлината, позволява стабилно охлаждане и по-постоянни размери на детайлите. Кратките цикли зависят от бързото и равномерно отвеждане на топлината: ако стоманата се охлажда неравномерно, детайлът може да се деформира и пресата може да изисква по-дълго време на задържане, което намалява ефективността и увеличава разходите за детайл.
По-твърдите стомани са устойчиви на износване на отворите и разделителните линии, поддържайки дълбочината на вентилационните отвори и затварянето в рамките на допустимите отклонения в продължение на много цикли. Тази стабилност поддържа постоянни условия на формоване и намалява непланираните престои.
Повърхностното покритие също е от значение: полираните кухини намаляват триенето и помагат за по-бързото освобождаване на частите, което намалява силата на изхвърляне и позволява по-бързо отваряне на матрицата, без да се повреди детайлът. Всички тези фактори обвързват избора на стомана пряко с производителността, процента на брак и общите производствени разходи.
Изградете своята матрица с Moldie още днес
Изборът на правилната инструментална стомана за вашата пластмасова шприцформа влияе пряко върху времената на цикъла, качеството на детайлите и дългосрочната рентабилност.
Готови ли сте да оптимизирате следващия си проект за шприцване с перфектната инструментална стомана?
Свържете се с Молди още днес – Нашите опитни инженери ще ви помогнат да изберете идеалния клас стомана за вашата специфична смола, производствени цели и бюджет. От консултация по дизайн до готова матрица, ние доставяме прецизна инструментална екипировка, която работи отлично.
