플라스틱 사출 금형 공구강은 부품 품질, 사이클 시간, 유지 보수 요구 사항 및 총 비용에 영향을 미치기 때문에 사출 금형의 기초입니다. 회사가 올바른 강철을 선택하면 투자를 보호하고 생산을 안정적으로 유지합니다.
이 글은 플라스틱 사출 금형용 공구강을 선택하는 안내서이자, 전문 금형 제조업체인 Moldie가 프로젝트 목표 달성을 어떻게 지원하는지 소개합니다.
사출 금형 공구강의 주요 특성
사출 금형 공구강의 특성을 아는 것은 경도, 인성, 열 거동 및 내식성이 사출 금형 공구에 직접 영향을 미치기 때문에 금형 제작에서 적절한 선택을하는 첫 번째 단계입니다.
경도 및 내마모성
경도는 표면 압흔과 변형에 저항하는 강철의 능력을 측정합니다.
사출 성형에서 경도는 주로 금형 캐비티가 두 가지 유형의 힘으로 모양을 유지하는 데 도움이됩니다.
- 죄는 힘 및 주입 압력.
- 유리로 채워진 플라스틱 또는 광물로 채워진 플라스틱의 마모 마모
그러나, 극단적인 경도는 machinability를 감소시키고 장식새김 비용을 올릴 수 있습니다. 우리는 수시로 지상 끝 및 차원 안정성을 유지하기 위하여 기계로 가공하고 닦기의 용이함을 가진 경도를 균형을 잡습니다.
인성 및 내구성
강인함은 균열없이 스트레스를 흡수하는 강철의 능력을 설명합니다.
사출 금형은 특히 모서리, 갈비뼈 및 얇은 코어 핀에서 반복적 인 기계적 하중을받으며 거친 강철은 이러한 치핑 및 갑작스런 골절에 저항 할 수 있습니다. 이것은 스트레스가 작은 영역에 집중되는 고 캐비테이션 금형 또는 복잡한 설계에서 중요합니다.
내구성은 경도와 인성 모두에 달려 있습니다. 매우 단단하지만 부서지기 쉬운 강철은 일찍 실패 할 수 있지만, 더 거친 등급은 긴 생산 공정 중에 충격과 압력을 더 잘 처리합니다.
좋은 인성은 또한 긴 공구 수명을 지원합니다. 수백만 사이클에 걸쳐 균열 성장의 위험을 줄여 수리를 위해 계획되지 않은 가동 중지 시간을 제한합니다.
열 전도도
사출 금형은 용융 플라스틱이 캐비티를 채우고 각 사이클 동안 냉각 될 때 가열되며 성형 온도의 변동에 따라 금형이 얼마나 잘 손상되지 않는지 금형 강철에 크게 의존합니다.
저항에 대한 결정 파라미터는 열 전도성으로 강철을 통해 얼마나 빨리 열이 이동하는지 제어합니다. 높은 전도성은 냉각 시간을 단축시키고 사이클 효율성을 향상시킵니다. 또한 냉각을 촉진하여 부품 치수와 표면 품질을 유지하는 데 도움이됩니다.
내식성과 Machinability
기능 제품
일부 플라스틱은 성형 중에 부식성 가스를 방출하며 PVC 및 난연성 물질은 보호되지 않은 강철 표면을 공격 할 수 있습니다. 따라서 내식성은 녹, 피팅 및 표면 손상을 방지하는 데 필수적입니다.
내식성은 또한 더 나은 광택 보유를 지원합니다. 이것은 거울 끝을 요구하는 명확한 부속 또는 화장용 표면을 위해 중요합니다.
가공성
Machinability는 강철이 얼마나 쉽게 잘리고, 교련되고, 닦을 수 있는지 영향을 미칩니다. 형 리드타임과 비용 관리에 있는 주요 요인입니다.
플라스틱 사출 성형용 공구강의 일반적인 등급
사출 금형용 공구강은 경도, 인성, 내마모성 및 비용의 균형을 유지해야 합니다. 아래 등급은 금형 베이스 및 캐비티에 사용되는 일반적인 공구강을 나타내며, 각각은 특정 수지 유형 및 생산량에 적합합니다.
P20 전 강하게 한 공구 강철
P20 강철은 플라스틱 주입 형을 위한 널리 이용되는 물자의 한개입니다. 제조자는 기계로 가공 후에 가득 차있는 열처리를 위한 필요를 제거하는 전 강하게 한 강철, 보통 약 28-32 HRC로 그것을 공급합니다.
이 전 강하게 한 공구 강철은 좋은 machinability 및 안정되어 있는 차원을 제안합니다. 공구 제작자는 더 낮은 장식새김 착용으로 구멍을 빨리 삭감할 수 있습니다. 그것은 P20 공구 강철에게 더 짧은 리드타임 및 더 낮은 장식새김 예산을 위한 실제적인 선택합니다.
P20는을 위해 잘 작동합니다:
- 낮은 생산량에서 중간 생산량까지
- 큰 형 기초
- 폴리프로필렌과 폴리에틸렌과 같은 필수품 수지
- 1~4개의 캐비티가 있는 몰드
그것은 H13 같이 강하게 한 강철의 착용 저항을 제공하지 않습니다. 유리 채워진 높게 거친 물자를 위해, 그것은 빨리 착용할지도 모릅니다. 많은 상점은 시제품 공구, 교량 장식새김 및 온건한 생산 실행을 위해 P20를 사용합니다.
H13에 의하여 강하게 하는 공구 강철
H13 공구강은 까다로운 환경을 위해 설계된 스루 경화 강입니다. 열처리 후 일반적으로 48-54 HRC에 도달하여 고온에서 강한 내마모성과 우수한 강도를 제공합니다.
이 강하게 한 공구 강철은 부수기 없이 쉽게 반복한 난방 그리고 냉각 주기를 취급합니다. 그것은 열 피로를 많은 일반적인 공구 강철 보다는 잘 저항합니다. 그것은 대량 생산 형을 위해 적당한 만듭니다.
H13은 성형 할 때 자주 사용됩니다.
- 유리로 채워진 플라스틱
- 엔지니어링 수지
- 높은 온도의 재료
- 수백만 사이클이 필요한 부품
P20 강철에 비교해, H13는 더 많은 것을 요하고 가득 차있는 열처리를 요구합니다. 기계로 가공은 더 높은 경도 때문에 시간이 더 걸립니다. 그러나, 긴 생산 뛰기를 위해, 그것의 내구성은 수시로 추가한 비용을 정당화합니다.
420 스테인레스 스틸
420 스테인리스 (420 SS)는 내식성과 경도를 결합합니다. 열처리 때, 스테인리스 420는 급료와 순서 관리에 따라서 대략 48-52 HRC를, 도달할 수 있습니다.
이 스테인리스는 녹과 화학 공격을 저항하고 부식성 수지를 주조할 때 잘 실행합니다. 축축한 환경 및 물 냉각한 형은 또한 그것의 내식성에서 혜택을 받습니다.
420의 SS는 또한 높은 지상 끝에 닦습니다. 형 제작자는 수시로 그것을을 위해 선택합니다:
- 명확한 플라스틱 부품
- 광학 부품
- 의료용품
- 미러 마감이 필요한 금형
좋은 경도를 제공하지만 열 피로 저항에서 H13 공구강과 일치하지 않을 수 있습니다. 적절한 열처리 및 유지 보수는 왜곡이나 균열을 방지하는 데 중요합니다.
S7 공구강
S7 공구강은 높은 충격 인성으로 유명합니다. 열처리 후 일반적으로 54-58 HRC에 도달하는 공기 경화 강입니다.
주로 내마모성에 중점을 둔 경화 된 강재와 달리 S7은 충격 저항을 강조합니다. 그것은 기계적 응력과 갑작스런 부하를 잘 처리합니다. 이 특성은 슬라이드, 리프터 및 충격이나 무거운 움직임을 보는 다른 금형 부품에 유용합니다.
S7는 온건한 착용 저항을 그러나 H13와 동일한 마모 저항 제안합니다. 그것은 또한 420 스테인리스의 내식성이 결여됩니다.
공구 제작자는 종종 S7을 사용합니다 :
- 이젝터 부품
- 높은 긴장의 밑에 핵심 핀
- 복잡한 움직이는 부품이 있는 금형
전체 캐비티 블록에서는 덜 일반적이지만 인성이 중요한 까다로운 금형 영역에서 중요한 역할을합니다.
금형 공구강의 선택 기준
이제 우리는 어떤 기능이 중요하고 각 유형의 공구강이 어떻게 수행되는지 알았으므로 실제 시나리오와 조건을 일치시킬 때입니다. 이 장은 더 쉽게 이해할 수 있도록 차트로 세 부분으로 나눌 것입니다.
생산 수량 및 공구 수명
부품 수를 넘어 예상 금형 가동 시간, 유지 보수 간격 및 공구가 교량 생산 또는 본격적인 제조에 사용되는지 여부와도 관련이 있습니다. 대형 금형의 경우, 상점은 종종 금형베이스를 저비용 강철로 유지하면서 마모가 심한 부분에 경화 된 인서트를 사용합니다. 이 하이브리드 접근 방식은 전체 공구를 오버 빌드하지 않고 비용과 공구 수명을 균형있게 유지합니다.
| 생산량 | 추천된 강철 | 왜? |
|---|---|---|
| 낮은 볼륨 (< 50,000발의 탄) | P20 (사전 강화) | 저렴한 비용, 빠른 가공, 열처리 없음 |
| 중간 볼륨 (50k ~ 500k 샷) | P20 또는 718H | 비용과 내구성의 균형 |
| 높은 볼륨 (> 1,000,000발의 탄) | H13, S136 (에 의하여 강하게 하는) | 높은 경도, 내마모성, 열 안정성 |
재료 호환성 및 연마재
플라스틱 수지는 많은 현대 수지가 부식 행동을 바꾸거나 착용 특성을 바꿀 수 있는 첨가물을 포함하기 때문에, 강철 선택에 강하게 영향을 미칩니다. 수지에 강철을 맞추는 것은 가동불능시간을 감소시키고 값이비싼 수선을 제한합니다. 다습한 환경에서는, 내식성은 또한 비 부식성 수지를 주조할 때라도, 생산 뛰기 사이 안일한 형을 보호합니다.
| 수지 종류 | 예시 | 위험 | 추천된 강철 |
|---|---|---|---|
| 표준 수지 | PP의 PE | 낮은 착용 | P20에는 |
| 엔지니어링 수지 | 컴퓨터, PA, POM | 높은 열, 열 스트레스 | H13 (좋은 뜨거운 경도 & 피로 저항) |
| 충진/마취 수지 | 유리 충전, 미네랄 충전 | 침식 (사포 같이) | 경화강(H13) 또는 표면 처리 |
| 부식성 수지 | PVC의 방연제 급료 | 가스 공격, 녹, 피팅 | 스테인레스 스틸 (420, S136) |
표면 마감, 광택성 및 텍스처링
부품 외관은 종종 내구성만큼 강철 선택을 유도합니다. 질감이 있는 표면(화학 또는 레이저 에칭)의 경우, 일관된 경도와 깨끗한 야금은 장기간의 생산 공정에서 날카로운 질감 디테일을 유지하는 데 도움이 됩니다.
| 부품 요구 사항 | 강철 이 필요 하다 | 왜? |
|---|---|---|
| 비 화장품 / 내부 부품 | 전 강하게 하는 (P20) | 더 값이 싼에 충분히 기계로 가공하거나 가벼운 광택 끝 |
| 명확한 부분, 렌즈, 의료 | 스테인리스 (S136, 420) | 거울 끝 (SPI A-1)에 폴란드어; 벌금, 획일한 미세 |
| 질감 표면 (화학 또는 레이저) | 일관된 경도, 청결한 야금술 | 장기간에 걸쳐 선명한 텍스처 디테일 유지 |
강철 선택이 생산 효율성에 미치는 영향 & 총 비용
공구 비용은 올바른 공구강을 선택하는 주된 요인입니다. 열처리 및 가공 방법과 함께 강철 선택은 금형 수명과 부품 품질을 직접 형성합니다.
열처리 및 경화성
강한 hardenability를 가진 강철은 두꺼운 단면도를 통해서 조차 획일한 경도를 달성합니다. 이것은 핵심이 지상 재산과 일치해야 하는 큰 형에서 긴요하게 됩니다; 고르지못한 경도는 죔쇠 압력의 밑에 부수거나 찡그림으로 이끌어 낼 수 있습니다.
P20와 같은 Pre-hardened 급료는 기계로 가공 후에 가득 차있는 강하게 하기를 위한 필요를 삭제해서 리드타임을 단축합니다. 대조적으로, H13 S136 같이 완전히 hardenable 강철은 통제되는 냉각 그리고 부드럽게 하기 요구합니다.
열처리는 또한 강철이 연마 및 EDM에 어떻게 반응하는지에 영향을 미칩니다. 지나치게 경화 된 강철은 EDM 중에 균열이 생길 수 있지만 너무 부드러운 강철은 높은 볼륨으로 빠르게 마모됩니다.
사이클 시간 및 효율성
금형강은 열전도율과 표면 상태를 통해 사이클 타임에 영향을 미칩니다. 열을 잘 전달하는 강철은 안정적인 냉각 및보다 일관된 부품 치수를 가능하게합니다. 짧은 사이클은 빠르고 열 제거에 달려 있습니다. 강철이 고르지 않게 냉각되면 부품이 뒤틀리고 프레스가 더 긴 대기 시간을 필요로하여 효율을 낮추고 부품당 비용을 증가시킬 수 있습니다.
더 단단한 강철은 문과 절단 선에 착용을 저항해, 환기 깊이를 지키고 많은 주기에 포용력 내의 마감 적합. 이 안정성은 일관된 조형 상태를 지원하고 계획되지 않은 가동불능시간을 감소시킵니다.
표면 처리 또한 중요합니다. 연마 된 캐비티는 마찰을 줄이고 부품이 더 빨리 배출되도록 도와 주며, 이는 배출력을 줄이고 부품을 손상시키지 않고 더 빠른 금형 개구부를 허용합니다. 이러한 모든 요소는 강철 선택을 처리량, 스크랩 속도 및 총 생산 비용에 직접 연결합니다.
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플라스틱 사출 금형에 적합한 공구강을 선택하는 것은 사이클 시간, 부품 품질 및 장기적인 수익성에 직접적인 영향을 미칩니다.
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