Избор пластичних материјала за калупе

1. Услови рада пластичних калупа
Због развоја индустрије пластичних и пластичних калупа, захтеви за квалитет пластичних калупа постају све виши. Стога је питање квара пластичних калупа и фактора који утичу на њега постало важна тема истраживања. Главни радни делови пластичних калупа су формирани делови, као што су конвексни калупи и конкавни калупи, који формирају шупљину пластичног калупа да формирају различите површине пластичних делова и директно долазе у контакт са пластиком, издржљивим притиском, температуром, трењем, и корозије.
2. Анализа узрока квара пластичног материјала калупа
Општи процес производње калупа укључује дизајн калупа, избор материјала, топлотну обраду, механичку обраду, отклањање грешака и инсталацију. Према истрази, коришћени материјали и термичка обрада су главни фактори који утичу на радни век калупа међу факторима који узрокују квар калупа. Из перспективе свеобухватног управљања квалитетом, фактори који утичу на век трајања калупа не могу се мерити као збир полинома, већ треба да буду производ више фактора. Због тога су квалитет материјала за калупе и термичка обрада посебно важни у целом процесу производње калупа.
Анализирајући уобичајени феномен квара калупа, пластични калупи могу доживети квар на хабању, локализовану деформацију и лом током рада. Важни облици квара пластичних калупа могу се поделити на хабање, квар на локалној пластичној деформацији и лом.
3. Захтеви за перформансе за челик за пластичне калупе Са брзим развојем производне индустрије, пластични калупи су незаменљив алат у калуповању и преради пластике, чинећи све већи удео у укупној производњи калупа из године у годину. Са развојем и континуираном производњом пластике високих перформанси, врсте пластичних производа се повећавају, њихова употреба се шири, а производи се развијају ка прецизности, великом обиму и сложености. Са развојем производње брзих калупа, услови рада калупа постају све сложенији.
1) Хабање и корозија на површини шупљине калупа
Пластична талина тече под одређеним притиском у шупљини калупа, а очврснути пластични делови се одвајају од калупа, изазивајући трење и хабање на формираној површини калупа. Основни узрок хабања и квара пластичног калупа је трење између калупа и материјала. Међутим, специфичан облик и процес хабања су повезани са многим факторима, као што су притисак, температура, брзина деформације материјала и стање подмазивања калупа током рада. Када су материјали и топлотна обрада који се користе у пластичним калупима неразумни, површинска тврдоћа шупљине пластичног калупа је ниска и отпорност на хабање је лоша, што се манифестује као: величина површине шупљине је ван толеранције због хабања и деформације ; Вредност храпавости се повећава услед храпавости, а квалитет површине се погоршава. Нарочито када се чврсти материјали користе за улазак у шупљину калупа, то ће погоршати хабање површине шупљине. Поред тога, током обраде пластике, компоненте као што су хлор и флуор се загревају да би се разложиле у корозивне гасове ХЦ1 и ХФ, узрокујући корозију и хабање на површини шупљине пластичног калупа, што доводи до квара. Ако постоји оштећење од хабања истовремено са хабањем, што оштећује оплату или друге заштитне слојеве на површини шупљине калупа, то ће подстаћи процес корозије. Унакрсно дејство две врсте оштећења убрзава корозију и хабање.
2) Отказивање пластичне деформације
Притисак и топлота на површини шупљине пластичног модела могу изазвати квар пластичне деформације, посебно када мали калупи раде на опреми велике тонаже, што је вероватније да ће изазвати преоптерећење пластичне деформације. Материјали који се користе у пластичним калупима имају недовољну чврстоћу и жилавост, што резултира ниском отпорношћу на деформације; Други разлог за неуспех пластичне деформације је углавном због танког слоја очвршћавања на површини шупљине калупа, недовољне отпорности на деформацију или омекшавања фазне трансформације које се јавља када је радна температура виша од температуре каљења, што доводи до раног квара калупа.
3) Прелом
Главни разлог лома је структурно напрезање и термичко напрезање узроковано структуром и температурном разликом, или структурно напрезање настало у калупу због недовољног темперирања, које трансформише резидуални аустенит у мартензит на радној температури, изазивајући локалну запреминску експанзију.
Услови рада пластичних калупа се разликују од оних код калупа за хладно штанцање. Уопштено говорећи, морају да раде на 150 степени -200 степени, и поред тога што су подвргнуте одређеном притиску, морају да издрже и утицај температуре. Исти калуп може имати више облика квара, па чак и на истом калупу може доћи до вишеструких оштећења. Из облика квара пластичних калупа може се видети да су разумни избор материјала за пластичне калупе и термичка обрада веома важни, јер директно утичу на век трајања калупа. Стога, челик који се користи за пластичне калупе треба да испуњава следеће захтеве:
1) Перформансе отпорности на топлоту
Са појавом машина за формирање велике брзине, брзина рада пластичних производа је убрзана. Због температуре обликовања у распону од 200 до 350 степени, ако је пластична флуидност лоша и брзина обликовања је велика, то ће узроковати да температура површине калупа премаши 400 степени у врло кратком временском периоду. Да би се осигурала тачност и минимална деформација калупа током употребе, челик калупа треба да има високу отпорност на топлоту.
2) Адекватна отпорност на хабање
Са проширењем употребе пластичних производа, често је потребно додати неорганске материјале као што су стаклена влакна да би се побољшала пластичност. Због додавања адитива, флуидност пластике је знатно смањена, што доводи до хабања калупа. Због тога је потребна добра отпорност на хабање.
3) Одличне перформансе сечења
Поред машинске обраде са електричним пражњењем, већини пластичних калупа за обликовање такође је потребна поправка за сечење и монтажер. Да би се продужио радни век алата за сечење, радно очвршћавање је сведено на минимум током процеса резања. Да би се избегла деформација калупа и утицало на тачност, надамо се да се преостали напон током обраде може контролисати на минимум.
4) Добра термичка стабилност
Облик делова калупа за бризгање пластике је често сложен и тежак за обраду након гашења, тако да материјале са добром термичком стабилношћу треба одабрати што је више могуће.
5) Перформансе обраде огледала
Површина шупљине је глатка, а формирајућа површина захтева полирање до површине огледала, са храпавошћу површине мањом од Ра0.4 μм. Да би се обезбедио изглед пластичних пресованих делова и олакшало вађење из калупа.
6) Перформансе топлотне обраде
У несрећама због квара калупа, незгоде узроковане топлотном обрадом су генерално 52,3 посто, због чега топлотна обрада игра важну улогу у целом процесу производње калупа. Квалитет технологије топлотне обраде има значајан утицај на квалитет калупа. Генерално, топлотна обрада захтева малу деформацију, широк опсег температуре гашења, ниску осетљивост на прегревање, а посебно високу способност каљења и каљења.
7) Отпорност на корозију
Током процеса формирања, корозивни гас се може ослободити и разложити на корозивне гасове, као што су ХЦ1, ХФ, итд., који кородирају калуп. Понекад је калуп кородиран и оштећен на отвору за проток ваздуха, тако да је потребно да челик калупа има добру отпорност на корозију.
4. Нова врста пластичног челика за калупе
Генерално, пластични калупи су направљени од нормализованог челика 45 или 40Цр челика кроз гашење и каљење. Пластични калупи са високим захтевима за тврдоћу направљени су од челика као што је ЦрВМн или Црл2МоВ. За пластичне калупе са високим радним температурама може се изабрати челик за вруће обрада високе жилавости. Да би се испунили виши захтеви за тачност димензија и квалитет површине пластичних шупљина, недавно је развијена серија нових челика за калупе.
1) Карбуризовани пластични челик за калупе
Карбуризовани пластични челик за калупе се углавном користи за пластичне калупе са сложеним шупљинама формираним хладним екструзијом. Овај тип челика има низак садржај угљеника и често му се додаје елемент Цр. Истовремено се додаје одговарајућа количина Ни, Мо и в да би се побољшала способност отврдњавања и карбуризирања. Да би се олакшало обликовање хладном екструзијом, овај тип челика мора да има високу пластичност и ниску отпорност на деформацију у жареном стању, са тврдоћом жарења мањом или једнаком 1 00ХБС. Након обликовања хладном екструзијом, врши се карбуризација и каљење, а површинска тврдоћа може да достигне 58-62ХРЦ. У иностранству постоје специјализоване класе челика за ову врсту челика, као што су шведски 8416 и амерички П2 и П4. Челик 12ЦрНи3А и 12Цр2Ни4А, као и челик 20Цр2Ни4А, се обично користе у Кини, са добром отпорношћу на хабање, без колапса или површинског љуштења и побољшаним животним веком калупа. Елементи цр, Ни, Мо и В у челику повећавају тврдоћу и отпорност на хабање угљенисаног слоја, као и чврстоћу и жилавост језгра.
2) Претходно каљени пластични челик за калупе
Овај тип челика има садржај угљеника од 0.3 процента -0.55 процената, а најчешће коришћени легирани елементи укључују Цр, Ни, Мн, в, итд. Да би се побољшала његова способност сечења, додани су елементи као што су с и ца. Неколико типичних пластичних челика за калупе И55ЦрНиМн МоВС (СМИ) развијено је кроз истраживање, увођење и развој. То је кинески развијени челични калуп за сечење С-серије са тврдоћом пре хард испоруке од 35_ 40 ХРЦ, са добром обрадивом, може се користити директно без термичке обраде након обраде. Додавање Ни Чврстог раствора јачање и повећање жилавости, додавање Мн и С да би се формирала слободна фаза резања МнС; Додавањем Цр, Мо и В да би се повећала каљивост челика, 8Цр2С челик је довољан за лако сечење прецизног челика за калупе.
3) Челик за пластичне калупе који се временом очвршћују
Развијен је марагинг челик са ниским садржајем кобалта, без кобалта и никла. МАСИ је типичан марежни челик. Након третмана чврстим раствором на 8150Ц, тврдоћа је 28-32ХРЦ. Изводи се механичка обрада, а затим се стара на 4800Ц да би се добила интерметална једињења као што су Ни3Мо и Ни3Ти, што резултира тврдоћом од 48-52 ХРЦ. Челик има високу чврстоћу и жилавост, мале промене величине током старења и добре перформансе поправке заваривања, али је скуп и није баш популаран у Кини.
4) Челик од пластичног калупа отпорног на корозију
Пластични производи направљени од поливинилхлорида (ПВЦ), АБС-а и смоле отпорне на ватру се разлажу током процеса формирања да би произвели корозивне гасове који могу кородирати калуп. Због тога је од пластичног челика за калупе потребно да има добру отпорност на корозију. Пластични челици отпорни на корозију који се обично користе у иностранству укључују мартензитни нерђајући челик и нерђајући челик који се стврдњава на падавине. Стране компаније као што су СТСАКС (4Црл3) и А ССАБ-8407 из АССАБ-а у Шведској.