1. condiciones de trabajo de los moldes de plástico

Con el desarrollo de la industria del plástico y la formación de plástico, los requisitos de calidad para los moldes de plástico son cada vez más altos. Por lo tanto, el problema del fracaso de los moldes plásticos y sus factores de influencia se han convertido en un tema de investigación importante.

Los principales componentes de trabajo de los moldes de plástico son los componentes de formación, como los punzones y las cóncavas, que forman las cavidades de los moldes de plástico, forman las diversas superficies de los componentes de plástico y entran en contacto directo con el plástico para soportar la presión, la temperatura, la fricción y la corrosión.

2. análisis de las causas del fallo del material del molde de plástico

El proceso general de fabricación de moldes incluye diseño de moldes, selección de materiales, tratamiento térmico, mecanizado, puesta en marcha e instalación. Según la encuesta, entre los factores que causan el fracaso del molde, los materiales utilizados y el tratamiento térmico son los principales factores que afectan la vida útil del molde. Desde el punto de vista de la gestión integral de la calidad, los factores que afectan la vida útil del molde no se pueden medir por la suma de polinomios, sino que deben ser el producto de múltiples factores. Por lo tanto, la calidad y el tratamiento térmico del material del molde son particularmente importantes en todo el proceso de fabricación del molde.

Analizando los fenómenos comunes de falla del molde, el molde de plástico puede tener falla de desgaste, falla de deformación local y falla de fractura durante su uso. Las formas importantes de falla de los moldes plásticos se pueden dividir en falla de desgaste, falla de deformación plástica local y falla de fractura.

3. requisitos de rendimiento del acero para moldes plásticos

Con el rápido desarrollo de la industria manufacturera, los moldes plásticos son herramientas indispensables en el moldeo y procesamiento de plásticos, representando una proporción cada vez mayor de la producción total de moldes. Con el desarrollo y la producción continua de plásticos de alto rendimiento, los tipos y usos de los productos plásticos están aumentando, y los productos se están desarrollando hacia la precisión, la escala y la complejidad. Con el desarrollo de la producción de formación de alta velocidad, las condiciones de trabajo de los moldes son cada vez más complejas.

1) desgaste y corrosión de la superficie de la cavidad

El derretimiento de plástico fluye en la cavidad del molde bajo cierta presión, y las piezas de plástico curadas se separan del molde, lo que resulta en fricción y desgaste en la superficie formada por el molde. La causa fundamental del desgaste y el fracaso de los moldes plásticos es la fricción entre los moldes y los materiales. Sin embargo, la forma y el proceso específicos de desgaste están relacionados con muchos factores, como la presión durante la operación, la temperatura, la velocidad de deformación del material y las condiciones de lubricación del molde.

Cuando los materiales y el tratamiento térmico utilizados en el molde de plástico no son razonables, la dureza de la superficie de la cavidad del molde de plástico es baja y la resistencia al desgaste es pobre, lo que se manifiesta en: debido al desgaste y la deformación, el tamaño de la superficie de la cavidad del molde es súper pobre; El valor de la rugosidad aumenta debido a la rugosidad y la calidad de la superficie se deteriora.

Especialmente cuando se utiliza material sólido para entrar en la cavidad, se agrava el desgaste de la superficie de la cavidad. Además, durante el procesamiento del plástico, componentes como cloro y flúor se descomponen por calentamiento en gases corrosivos hc1 y hf, lo que resulta en corrosión y desgaste en la superficie de la cavidad del molde plástico, lo que resulta en fallos.

Si se produce un daño por desgaste al mismo tiempo que el desgaste, dañando el recubrimiento u otra capa protectora en la superficie de la cavidad, se promoverá el proceso de corrosión. La acción cruzada de los dos tipos de daños acelera el fallo de corrosión y desgaste.

2) falla de deformación plástica

La presión y el calor en la superficie de la cavidad del molde de plástico pueden causar deformación plástica y falla, especialmente cuando el molde pequeño funciona en equipos de gran tonelaje, es más propenso a la deformación plástica por sobrecarga. La resistencia y la tenacidad de los materiales utilizados en los moldes plásticos son insuficientes, lo que resulta en una baja resistencia a la deformación; Otra razón del fracaso de la deformación plástica se debe principalmente a la capa endurecida delgada en la superficie de la cavidad del molde, la resistencia insuficiente a la deformación o el ablandamiento de la fase de cambio cuando la temperatura de trabajo es superior a la temperatura de temperamento, lo que conduce al fracaso temprano del molde.

3) fractura

La causa principal de la fractura es el estrés estructural y térmico causado por la estructura y la diferencia de temperatura, o el estrés estructural generado en el molde debido a la falta de temperamento hace que la Austenita residual se convierta en Martensita a la temperatura de uso, causando expansión de volumen local.

Las condiciones de trabajo de los moldes de plástico son diferentes de las de los moldes de estampado en frío. En general, deben funcionar a una temperatura de 150 ° C a 200 ° c, además de soportar una cierta presión, también deben soportar el impacto de la temperatura. El mismo molde puede tener múltiples formas de falla y puede ocurrir múltiples daños incluso en el mismo molde. A partir de la forma de falla de los moldes de plástico, se puede ver que la selección racional y el tratamiento térmico de los materiales de los moldes de plástico son muy importantes, ya que afectan directamente la vida útil de los moldes. Por lo tanto, el Acero utilizado en moldes plásticos debe cumplir con los siguientes requisitos:

4) resistencia al calor

Con la aparición de maquinaria de formación de alta velocidad, la velocidad de funcionamiento de los productos plásticos se ha acelerado. Debido a que la temperatura de moldeo está entre 200 y 350 grados celsius, si el plástico tiene poca fluidez y la velocidad de moldeo es rápida, la temperatura de la superficie del molde superará los 400 grados Celsius en muy poco tiempo. Para garantizar la precisión y la deformación mínima del molde durante su uso, el acero del molde debe tener una alta resistencia al calor.

5) resistencia adecuada a la abrasión

Con la expansión del uso de productos plásticos, a menudo es necesario agregar materiales inorgánicos como fibra de vidrio para fortalecer la plasticidad. Debido a la adición de aditivos, la fluidez del plástico se reduce considerablemente, lo que resulta en el desgaste del molde. Por lo tanto, se requiere que el molde tenga una buena resistencia a la abrasión.

6) excelente rendimiento de corte

Además del mecanizado por descarga eléctrica, la mayoría de los moldes de formación de plástico requieren cierto Corte y reparación. Para prolongar la vida útil de la herramienta, el endurecimiento del mecanizado durante el Corte es muy pequeño. Para evitar la deformación del molde y afectar la precisión, se espera controlar al mínimo las tensiones residuales durante el procesamiento.

7) buena estabilidad térmica

La forma de las piezas del molde de inyección de plástico es a menudo compleja y difícil de procesar después del enfriamiento, por lo que los materiales con buena estabilidad térmica deben seleccionarse en la medida de lo posible.

8) rendimiento del procesamiento espejo

La superficie de la cavidad es lisa, la superficie formada necesita ser pulida al espejo, y la rugosidad de la superficie es inferior a ra0,4 micras para garantizar la apariencia de la pieza de prensado de plástico y facilitar la Liberación del molde.

9) propiedades de tratamiento térmico

Entre los accidentes de falla de moldes, los accidentes causados por el tratamiento térmico generalmente representan el 52,3%, lo que hace que el tratamiento térmico juegue un papel importante en todo el proceso de fabricación de moldes. La calidad del proceso de tratamiento térmico tiene un impacto importante en la calidad del molde. Por lo general, el tratamiento térmico requiere una pequeña deformación, un amplio rango de temperatura de enfriamiento, una baja sensibilidad al sobrecalentamiento y una endurecimiento y endurecimiento particularmente altos.

10) resistencia a la corrosión

Durante el proceso de formación, el gas corrosivo puede liberarse y descomponerse en gas corrosivo, como hc1, hf, etc., corroyendo así el molde. A veces, el molde está corroído y dañado en la boca del flujo de aire, por lo que se requiere que el acero del molde tenga una buena resistencia a la corrosión.

4. nuevo acero para moldes plásticos

Por lo general, los moldes de plástico están hechos de acero 45 o 40cr normalizados a través del enfriamiento y el temperamento. Los moldes de plástico con requisitos de alta dureza están hechos de acero como crwmn o crl2mov. Para moldes de plástico con alta temperatura de trabajo, se puede seleccionar acero de molde de trabajo térmico con alta tenacidad. Con el fin de cumplir con los mayores requisitos para la precisión del tamaño y la calidad de la superficie de la cavidad plástica, se han desarrollado recientemente una serie de nuevos tipos de acero para moldes.

1) acero para moldes de plástico carbonizado

El acero para moldes de plástico carbonizado se utiliza principalmente para moldes de plástico con cavidades complejas formadas por extrusión en frío. Este tipo de acero tiene un bajo contenido de carbono y a menudo se añaden elementos de cromo. al mismo tiempo, se añaden cantidades adecuadas de ni, mo y V para mejorar la templabilidad y la capacidad de carbonización. Para facilitar la extrusión en frío, este tipo de acero debe tener una alta plasticidad y baja resistencia a la deformación en estado de recocido, con una dureza de recocido ≤ 100 hbs. Después de la extrusión en frío, se realiza un tratamiento de carbonización y endurecimiento, y la dureza de la superficie puede alcanzar los 58 - 62hrc.

Hay marcas especiales de este tipo de acero en el extranjero, como Suecia ≤ 39; S 8416 y Estados unidos..; 39; P2 y p4. Los acero 12crni3a y 12cr2ni4a, así como el acero 20cr2ni4a, son comunes en china, tienen una buena resistencia a la abrasión, no colapsan ni se pelan en la superficie, y mejoran la vida útil del molde. Los elementos cr, ni, mo y V en el acero aumentan la dureza y resistencia al desgaste de la capa carbonizada, así como la resistencia y resistencia del núcleo.

2) acero para moldes de plástico endurecido previamente

Este tipo de acero tiene un contenido de carbono del 0,3% - 0,55%, y los elementos de aleación comunes incluyen cr, ni, manganeso, v, etc. para mejorar su capacidad de Corte se añaden elementos como s y ca. A través de la investigación, Introducción y desarrollo, se han desarrollado varios tipos de acero típico para moldes plásticos y55crnimn - movs (smi). Es un acero de molde de plástico de corte libre de la serie S desarrollado en china, con una dureza de predureza de 35 a 40 hrc, con buenas propiedades de mecanizado, que se puede utilizar directamente sin tratamiento térmico después del procesamiento. Añadir soluciones sólidas de ni para fortalecer y aumentar la tenacidad, y añadir manganeso y S para formar mns de fase fácil de cortar; Añadir cr, mo y V para mejorar el endurecimiento del acero, el acero 8cr2s es suficiente para el acero de molde de precisión de corte fácil.

3) acero para moldes de plástico endurecido por envejecimiento

Se ha desarrollado un acero templado de bajo cobalto, libre de cobalto y bajo níquel. Masi es un acero típico envejecido martensómico. Después del tratamiento de solución sólida a 8150c, la dureza fue de 28 - 32 hrc. El mecanizado se realiza y luego envejece a 4800c para producir compuestos intermetálicos como ni3mo y ni3ti, obteniendo así una dureza de 48 - 52 hrc. El acero tiene una alta resistencia y tenacidad, pequeños cambios de tamaño durante el proceso de envejecimiento y buenas propiedades de reparación de soldadura, pero es caro y no es muy popular en china.

4) acero para moldes de plástico resistente a la corrosión

Los productos plásticos hechos de cloruro de polivinilo (pvc), ABS y resina refractaria se descomponen durante el proceso de moldeo, produciendo gases corrosivos y corroyendo moldes. Por lo tanto, se requiere que el acero de molde de plástico tenga una buena resistencia a la corrosión. El acero de molde de plástico resistente a la corrosión comúnmente utilizado en el extranjero incluye acero inoxidable martensular y acero inoxidable endurecido por precipitación. Empresas extranjeras como stsax (4crl3) y ssab - 8407 de assab, Suecia.