Ako si vybrať správny materiál vstrekovacej formy?

Výber správnych materiálov prespracovanie vstrekovacích foriemmá zásadný vplyv na vstrekovanie, ovplyvňuje efektivitu výroby, náklady a kvalitu plastových výrobkov. Tento blog komplexne skúma kritériá pre výber materiálov foriem a poskytuje podrobné vysvetlenie interakcií medzi rôznymi materiálmi a materiálmi foriem. Tieto poznatky pomôžu výrobcom a dizajnérom prijímať informované rozhodnutia a optimalizovať ich výrobu vstrekovaním.

Vstrekovacie formy musia byť vyrobené z materiálov, ktoré vydržia vysoký tlak a vysokú teplotu počas procesu vstrekovania a musia byť tiež kompatibilné s typom plastu, ktorý je potrebné vstrekovať. Správny výber materiálov formy ovplyvňuje nielen životnosť formy, ale ovplyvňuje aj estetiku a štrukturálnu integritu konečného produktu.

Výber vhodných materiálov vstrekovacích foriem si vyžaduje zváženie nasledujúcich kľúčových faktorov:

Tepelná vodivosť: Vysoká tepelná vodivosť je rozhodujúca, pretože pomáha skrátiť čas cyklu rýchlym ochladzovaním formy, čo je nevyhnutné na udržanie efektívnosti výroby.

Odolnosť proti opotrebovaniu: Materiály foriem musia odolávať opotrebovaniu spôsobenému nepretržitým tokom plastov, najmä tých, ktoré sú plnené abrazívnymi materiálmi

Odolnosť proti korózii: Niektoré plasty môžu uvoľňovať korozívne látky. Za týchto podmienok by mal byť materiál formy vybraný tak, aby odolal korozívnemu prostrediu, aby sa zabránilo degradácii.

Efektívnosť nákladov: Materiálové náklady sú dôležitým faktorom, najmä pri výrobe vo veľkom meradle, kde je potrebné minimalizovať náklady na diely.

Obrobiteľnosť: Materiály, ktoré sa ľahko spracovávajú, môžu výrazne znížiť čas a náklady spojené s výrobou foriem.

Bežné materiály vstrekovacích foriem

Pri výrobe sa bežne používa niekoľko kovových materiálovvstrekovacie formy, každý so svojimi jedinečnými vlastnosťami a výhodami

výrobky z ocele:

Formová oceľ: Typ formovacej ocele sa zvyčajne líši podľa jej účelu a výkonnostných charakteristík, a nie podľa pevného modelu. Rôzne druhy formovacej ocele majú rôzne vlastnosti a použitie. Niektoré bežné typy formovacej ocele zahŕňajú:

- Oceľ P20: P20 je univerzálna oceľ na vstrekovanie plastov s dobrým rezným výkonom, odolnosťou proti opotrebovaniu a tepelnou odolnosťou. Zvyčajne sa používa na výrobu veľkých a zložitých plastových dielov.

- Oceľ H13: H13 je oceľ na tvárnenie za tepla s vynikajúcou tepelnou odolnosťou a odolnosťou proti opotrebovaniu, vhodná na tlakové liatie a vstrekovanie vo vysokoteplotnom prostredí.

- Oceľ S136: S136 je nehrdzavejúca oceľ s dobrou odolnosťou proti korózii a oxidácii, bežne používaná pri výrobe priehľadných plastových výrobkov a zdravotníckych pomôcok.

- Oceľ 718: 718 je žiaruvzdorná plastová formovacia oceľ vhodná na výrobu vysokoteplotných plastových výrobkov, ako sú automobilové diely a kryty domácich spotrebičov.

Nehrdzavejúca oceľ: obľúbená vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii, obzvlášť vhodná pre medicínske aplikácie alebo pri použití korozívnych plastov. Bežné nehrdzavejúce ocele používané na vstrekovacie formy zahŕňajú:

- SUS420J2: Má dobrú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, vhodný na výrobu všeobecných vstrekovacích foriem.

- SUS304: Má vynikajúcu odolnosť proti korózii a je vhodný pre plastové výrobky s vysokými výrobnými požiadavkami a dobrou kvalitou povrchu

- SUS316: Má vyššiu odolnosť proti korózii a bežne sa používa pri výrobe plastových výrobkov s vyššími požiadavkami, ako sú zdravotnícke pomôcky a nádoby na potraviny.

- NAK80: Má dobrú odolnosť proti opotrebeniu a korózii a je vhodný na výrobu presných plastových výrobkov, ako sú optické a elektronické komponenty.

Hliníková zliatina: Materiály z hliníkovej zliatiny majú charakteristiky nízkej hmotnosti a dobrej tepelnej vodivosti a sú vhodné na rýchlu výrobu prototypov, výrobu malých sérií a výrobu vstrekovacích foriem, ktoré si vyžadujú dobrý výkon pri spracovaní. Bežné hliníkové materiály používané na vstrekovacie formy zahŕňajú:

- Zliatina hliníka 7075: Vďaka vynikajúcej pevnosti a tvrdosti je vhodná na výrobu plastových výrobkov, ktoré vyžadujú vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu a tepelnú odolnosť.

- Hliníková zliatina 6061: Má dobrú spracovateľnosť a pevnosť a bežne sa používa na výrobu vstrekovacích foriem s nízkou až strednou zložitosťou

- Hliníková zliatina 2024: má vysokú pevnosť a rezný výkon, vhodná na výrobu vysokorýchlostných vstrekovacích foriem.

Zliatina medi berýlia: Používa sa v špecifických oblastiach foriem, ktoré vyžadujú vynikajúcu tepelnú vodivosť alebo vysokú rozmerovú stabilitu, tento materiál má tiež pevnosť a tvrdosť.

Pochopenie spôsobu interakcie materiálov foriem so špecifickými typmi plastov môže viesť k procesu výberu materiálu. Tu je niekoľko bežne používaných technických vlastností termoplastov pre vašu referenciu:

1. Akrylový ester (PMMA): bežne známy ako akryl, vyžaduje presnú reguláciu teploty počas procesu formovania. Formová oceľ sa zvyčajne používa, pretože dokáže udržiavať stabilnú teplotu.

2. Akrylonitrilbutadiénstyrén (ABS): ABS je odolný voči opotrebovaniu a vyžaduje formy vyrobené z materiálov odolných voči opotrebovaniu, ako je napríklad tvrdená oceľ, aby odolali opotrebovaniu.

3. Nylon (polyamid, PA): Nylon je hygroskopický a korozívny; Preto sa bežne používajú formy z nehrdzavejúcej ocele, aby sa zabránilo korózii plesní.

4. Polykarbonát (PC): PC má silnú húževnatosť a vyžaduje vysokoteplotné formy. Uprednostnite výber formovacej ocele s dobrou tepelnou stabilitou.

5. Polyetylén (PE) a polypropylén (PP): Tieto dva materiály majú nízku odolnosť proti opotrebeniu a možno ich vyrábať v krátkych cykloch s použitím hliníka alebo vopred kalenej ocele.

6. Polyoxymetylén (POM): POM je známy svojou tuhosťou a možno ho spracovať v oceľových formách, ktoré vydržia vysoké teploty spracovania.

7. Polystyrén (PS): Vďaka svojmu vynikajúcemu chladiacemu výkonu sa krehký PS dobre formuje v hliníkových formách.

8. Termoplastické elastoméry (TPE) a termoplastické polyuretány (TPU): Tieto materiály vyžadujú formy, ktoré dokážu zvládnuť ich pružnosť a viskozitu, pričom sa zvyčajne používajú oceľové formy so špecializovanými povlakmi na ľahké vyberanie z formy.