Jak vybrat správný materiál vstřikovací formy?

Výběr vhodných materiálů prozpracování vstřikovacích foremmá zásadní vliv na vstřikování, ovlivňuje efektivitu výroby, náklady a kvalitu plastových výrobků. Tento blog komplexně zkoumá kritéria pro výběr materiálů forem a poskytuje podrobné vysvětlení interakcí mezi různými materiály a materiály forem. Tyto poznatky pomohou výrobcům a konstruktérům činit informovaná rozhodnutí a optimalizovat výrobu vstřikovacích forem.

Vstřikovací formy musí být vyrobeny z materiálů, které odolají vysokému tlaku a vysoké teplotě během procesu vstřikování a také musí být kompatibilní s typem plastu, který je třeba vstřikovat. Správný výběr materiálů formy má vliv nejen na životnost formy, ale také na estetiku a strukturální integritu konečného produktu.

Výběr vhodných materiálů vstřikovacích forem vyžaduje zohlednění následujících klíčových faktorů:

Tepelná vodivost: Vysoká tepelná vodivost je zásadní, protože pomáhá zkrátit dobu cyklu rychlým ochlazením formy, což je zásadní pro udržení efektivity výroby.

Odolnost proti opotřebení: Materiály forem musí odolávat opotřebení způsobenému nepřetržitým tokem plastů, zejména těch, které jsou naplněny abrazivními materiály

Odolnost proti korozi: Některé plasty mohou uvolňovat korozivní látky. Za těchto podmínek by měl být materiál formy vybrán tak, aby odolal korozivnímu prostředí, aby se zabránilo degradaci.

Efektivita nákladů: Materiálové náklady jsou důležitým faktorem, zejména ve velkovýrobě, kde je třeba minimalizovat náklady na díly.

Obrobitelnost: Materiály, které se snadno zpracovávají, mohou výrazně snížit čas a náklady spojené s výrobou forem.

Běžné materiály pro vstřikovací formy

Při výrobě se běžně používá několik kovových materiálůvstřikovací formy, každý se svými jedinečnými vlastnostmi a výhodami

ocelové výrobky:

Formovací ocel: Typ formovací oceli se obvykle liší podle jejího účelu a výkonnostních charakteristik, spíše než podle pevného modelu. Různé typy formovací oceli mají různé vlastnosti a použití. Některé běžné typy formovací oceli zahrnují:

- Ocel P20: P20 je univerzální ocel pro vstřikování plastů s dobrým řezným výkonem, odolností proti opotřebení a tepelnou odolností. Obvykle se používá pro výrobu velkých a složitých plastových dílů.

- Ocel H13: H13 je ocel pro tváření za tepla s vynikající tepelnou odolností a odolností proti opotřebení, vhodná pro tlakové lití a vstřikování ve vysokoteplotním prostředí.

- Ocel S136: S136 je nerezová ocel s dobrou odolností proti korozi a oxidaci, běžně používaná při výrobě průhledných plastových výrobků a lékařských zařízení.

- 718 steel: 718 je žáruvzdorná plastová formovací ocel vhodná pro výrobu vysokoteplotních plastových výrobků, jako jsou automobilové díly a kryty domácích spotřebičů.

Nerezová ocel: oblíbená pro svou vynikající odolnost proti korozi, zvláště vhodná pro lékařské aplikace nebo při použití korozivních plastů. Mezi běžné nerezové oceli používané pro vstřikovací formy patří:

- SUS420J2: Má dobrou tvrdost a odolnost proti opotřebení, vhodný pro výrobu obecných vstřikovacích forem.

- SUS304: Má vynikající odolnost proti korozi a je vhodný pro plastové výrobky s vysokými výrobními požadavky a dobrou kvalitou povrchu

- SUS316: Má vyšší odolnost proti korozi a běžně se používá při výrobě plastových výrobků s vyššími požadavky, jako jsou zdravotnické prostředky a nádoby na potraviny.

- NAK80: Má dobrou odolnost proti opotřebení a korozi a je vhodný pro výrobu přesných plastových výrobků, jako jsou optické a elektronické součástky.

Hliníková slitina: Materiály z hliníkové slitiny mají vlastnosti lehké a dobré tepelné vodivosti a jsou vhodné pro rychlou výrobu prototypů, malosériovou výrobu a výrobu vstřikovacích forem, která vyžaduje dobrý výkon při zpracování. Mezi běžné hliníkové materiály používané pro vstřikovací formy patří:

- Hliníková slitina 7075: Díky vynikající pevnosti a tvrdosti je vhodná pro výrobu plastových výrobků, které vyžadují vyšší odolnost proti opotřebení a tepelnou odolnost.

- Hliníková slitina 6061: Má dobrou zpracovatelnost a pevnost a běžně se používá k výrobě vstřikovacích forem s nízkou až střední složitostí

- Hliníková slitina 2024: má vysokou pevnost a řezný výkon, vhodná pro výrobu vysokorychlostních vstřikovacích forem.

Slitina mědi berylia: Používá se ve specifických oblastech forem, které vyžadují vynikající tepelnou vodivost nebo vysokou rozměrovou stabilitu, tento materiál má také pevnost a tvrdost.

Pochopení způsobu interakce materiálů forem s konkrétními typy plastů může vést k procesu výběru materiálu. Zde je několik běžně používaných technických vlastností termoplastů pro vaši referenci:

1. Akrylový ester (PMMA): běžně známý jako akryl, vyžaduje přesné řízení teploty během procesu formování. Obvykle se používá ocelová forma, protože dokážou udržet stabilní teplotu.

2. Akrylonitrilbutadienstyren (ABS): ABS je odolný proti opotřebení a vyžaduje formy vyrobené z materiálů odolných proti opotřebení, jako je tvrzená ocel, aby odolávaly opotřebení.

3. Nylon (polyamid, PA): Nylon je hygroskopický a korozivní; Proto se běžně používají formy z nerezové oceli, aby se zabránilo korozi plísní.

4. Polykarbonát (PC): PC má silnou houževnatost a vyžaduje vysokoteplotní formy. Upřednostněte výběr formovací oceli s dobrou tepelnou stabilitou.

5. Polyethylen (PE) a polypropylen (PP): Tyto dva materiály mají nízkou odolnost proti opotřebení a lze je vyrábět v krátkých cyklech s použitím hliníku nebo předtvrzené oceli.

6. Polyoxymethylen (POM): POM je známý svou tuhostí a lze jej zpracovávat v ocelových formách, které vydrží vysoké teploty zpracování.

7. Polystyren (PS): Díky svému vynikajícímu chladicímu výkonu se křehký PS dobře tvaruje v hliníkových formách.

8. Termoplastické elastomery (TPE) a termoplastické polyuretany (TPU): Tyto materiály vyžadují formy, které si poradí s jejich elasticitou a viskozitou, obvykle používající ocelové formy se speciálními povlaky pro snadné vyjmutí z formy.