塑膠模具的選材及要求

塑膠模具的選材及要求

我們知道塑料模具的質量好壞一定程度上取決于它選用的材料，塑料模具是塑料成型加工中不可缺少的工具，在總的模具產量中所占的比例逐年增加，據統計，塑料模具約占成型模具總量的33%，因此，塑料模具的應用在國民經濟中的地位越來越重要。影響塑料模具壽命的主要因素有：模具結構、模具材料、模具加工質量、模具工作狀態、產品零件狀況等。其中模具材料本身的特性及熱處理，起著至關重要的作用。
塑膠模具的選材及要求
一、了解塑膠模具的分類
在談模具材料之前，我們要先了解注塑模具的一些基本的東西。首先是模具的分類，一般把模具按使用壽命的長短分五級：上等在100萬次以上，二級是50萬至100萬次，三級在30萬至50萬次，四級在10萬至30萬次，五級在10萬次以下。上等與二級模具都要求用可以熱處理硬度在HRC50左右的鋼材，否則易于磨損，注塑出的產品易超差。故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能，又要在高硬度的狀態下有好的切削性能。
二、常用的模具材料
現在大多數的碳鋼模具鋼使用十分廣泛，因為它的價格低康，使用方便，也具有一定的機械性能。除了塑料模具鋼還包括預硬塑料模具鋼等其它模具鋼,模具鋼十分繁多，目前比較常用的模具鋼中有預硬化型塑料模具鋼和滲碳型塑料模具鋼以及時效硬化塑料模具鋼。
預硬化的塑料模具鋼是在進行處理鋼使用的規定硬度，此類鋼種具有良好的切削加工性能，可直接進行腔加工。通常用在大量塑料制品中，如鏡面模具的加工中,使用32 ~ 40HRC的硬度范圍。（塑膠模具的選材及要求）
通常選用的是：1) P20、718H、1.2316、NAK80、S136、4Cr13、1.2083、440C；2) H13、1.2344、SKD61、8407等熱擠壓模； 3)DC53、SKD11、D2、Cr12MoV（原為五金模材料，特殊情況下使用）一類的鋼材。
三、塑膠模具的選材及要求
1、良好的拋光性能
高品質的注塑制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于Ra0.1-0.25的水平，光學面則要求Ra<0.01nm，型腔須進行拋光，減小表面粗糙度值。為此，選用的鋼材要求材料雜質少、組織微細均一、無纖維方向性、拋光時不應出現麻點或桔皮狀缺陷。
2、良好的熱穩定性
塑膠注射模的零件形狀往往比較復雜，淬火后難以加工，因此，應盡量選用具有良好熱穩定性的材料。當塑膠模具成型加工經熱處理后，因線膨脹系數小，熱處理變形小，溫度差異引起的尺寸變化率小，金相組織與模具尺寸穩定，可減少或不再進行加工，即可保證塑膠模具尺寸精度與表面粗糙度要求。
3、優良的切削加工性
大多數塑膠成型模具，除EMD加工外，還需進行一定的切削加工與鉗工修配。為延長切削刀具的使用壽命，增強切削性能，減少表面粗糙度，塑膠模具用鋼的硬度必須適當。
4、足夠的表面硬度與耐磨性
塑膠模具的硬度通常在50-60HRC以下，經過熱處理的模具應有足夠的表面硬度，以保證模具有足夠的剛度。模具在工作中，由于塑料的填充與流動要承受較大的壓應力與摩擦力，要求模具保持形狀精度與尺寸精度的穩定性，保證模具有足夠的使用壽命。模具的耐磨性取決于鋼材的化學成分與熱處理硬度，因此，增強模具的硬度有利于增強其耐磨性。
四、注塑原料的影響：
注塑的原料及其所增加的填料對選用剛才有很大的影響，尤其是玻璃纖維對模具的磨損大。有些塑膠料有酸腐蝕性，有些因添加了增強劑或其他改型劑，如玻璃纖維對模具的損傷大，選材時均要綜合考慮。有強腐蝕性的塑膠一般選S136，2316，420一類鋼材，弱腐蝕性的除選S136，2316，420外，還有SKD61，NAK80，PAK90，718M。強酸性的塑膠料有：PVC，POM，PBT弱酸性的塑膠料有：PC，PP，PMMA，PA，產品的外觀要求對模具材料的選擇亦有很大的影響，透明件和表面要求拋鏡面的產品，可選用的材料有S136，2316，718S，NAK80，PAK90，420，透明度特高的模具應選S136，其次是420。

總而言之，塑膠模具材料的選用，也是學問多多的。模具的成本是重中之重，那就是你還要考慮模具的價格。三級模具用預硬料多，牌號有：S136H，2316H，718H，2083H，硬度HB270~340，四五級模具用P20，718，738，618，2311，2711，對于要求特低的模具，還有可能用到S50C，45#鋼，即直接在模胚上做型腔。除此之外，具體問題要具體對待，靈活處理是一個工程師的基本要求。

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