Urval av plastformmaterial

1. Arbetsförhållanden för plastformar
På grund av plast- och plastformningsindustrins utveckling blir kvalitetskraven för plastformar allt högre. Därför har frågan om plastmögelfel och dess påverkande faktorer blivit ett viktigt forskningsämne. De huvudsakliga arbetsdelarna av plastformar är formade delar, såsom konvexa formar och konkava formar, som bildar plastformens hålighet för att bilda olika ytor av plastdelar och kommer direkt i kontakt med plasten, varaktigt tryck, temperatur, friktion, och korrosion.
2. Analys av felorsak till plastformmaterial
Den allmänna processen för formtillverkning inkluderar formdesign, materialval, värmebehandling, mekanisk bearbetning, felsökning och installation. Enligt utredningen är de använda materialen och värmebehandlingen de viktigaste faktorerna som påverkar formens livslängd bland de faktorer som orsakar mögelbrott. Ur ett övergripande kvalitetsstyrningsperspektiv kan de faktorer som påverkar livslängden för formar inte mätas som summan av polynom, utan bör vara produkten av flera faktorer. Därför är kvaliteten på formmaterial och värmebehandling särskilt viktig i hela formtillverkningsprocessen.
Genom att analysera det vanliga fenomenet med formfel, kan plastformar uppleva slitagefel, lokalt deformationsfel och brottfel under service. De viktiga brottformerna av plastformar kan delas in i slitagebrott, lokalt plastiskt deformationsfel och brottbrott.
3. Prestandakrav för plastformstål Med den snabba utvecklingen av tillverkningsindustrin är plastformar ett oumbärligt verktyg vid plastgjutning och bearbetning, och står för en ökande andel av den totala formproduktionen år för år. Med utveckling och kontinuerlig produktion av högpresterande plaster ökar typerna av plastprodukter, deras användningsområden utökas och produkterna utvecklas mot precision, storskalighet och komplexitet. Med utvecklingen av höghastighetsgjutningsproduktion blir arbetsförhållandena för formar allt mer komplexa.
1) Slitage och korrosion på ytan av formhåligheten
Plastsmälta flyter under ett visst tryck i formhåligheten och stelnade plastdelar lossnar från formen, vilket orsakar friktion och slitage på formens formade yta. Den grundläggande orsaken till slitage och fel i plastform är friktionen mellan formen och materialen. Emellertid är den specifika formen och processen för slitage relaterade till många faktorer, såsom tryck, temperatur, materialdeformationshastighet och smörjtillstånd för formen under drift. När materialen och värmebehandlingen som används i plastformar är orimliga, är plastformens hålighets ythårdhet låg och slitstyrkan är dålig, vilket visar sig som: storleken på kavitetsytan är ur tolerans på grund av slitage och deformation ; Grovhetsvärdet ökar på grund av uppruggning och ytkvaliteten försämras. Speciellt när fasta material används för att komma in i formhåligheten kommer det att förvärra slitaget på kavitetens yta. Dessutom, under plastbearbetning, värms komponenter som klor och fluor för att sönderdelas till korrosiva gaser HC1 och HF, vilket orsakar korrosion och slitage på ytan av plastformens hålighet, vilket leder till fel. Om det samtidigt med slitage uppstår slitageskador, vilket skadar plätering eller andra skyddande skikt på ytan av formhåligheten, kommer det att främja korrosionsprocessen. Korsverkan mellan två typer av skador påskyndar korrosion och slitagebrott.
2) Plastisk deformationsfel
Trycket och värmen på ytan av plastmodellhåligheten kan orsaka plastisk deformationsfel, särskilt när små formar arbetar på utrustning med stort tonnage, vilket är mer sannolikt att orsaka plastisk deformation överbelastning. Materialen som används i plastformar har otillräcklig styrka och seghet, vilket resulterar i lågt motstånd mot deformation; En annan orsak till plastisk deformationsfel beror huvudsakligen på det tunna härdningsskiktet på ytan av formkaviteten, otillräckligt deformationsmotstånd eller fasomvandlingsmjukning som inträffar när arbetstemperaturen är högre än anlöpningstemperaturen, vilket resulterar i tidigt fel i formen.
3) Fraktur
Huvudorsaken till brottet är den strukturella spänningen och den termiska spänningen som orsakas av struktur och temperaturskillnad, eller den strukturella spänningen som genereras i formen på grund av otillräcklig anlöpning, vilket omvandlar restausteniten till martensit vid drifttemperaturen, vilket orsakar lokal volymexpansion.
Arbetsförhållandena för plastformar skiljer sig från de för kallpressningsformar. Generellt sett måste de drivas vid 150 grader -200 grader och förutom att utsättas för visst tryck måste de också tåla temperaturpåverkan. Samma form kan ha flera former av fel, och även på samma form kan flera skador uppstå. Av plastformarnas felformer kan man se att det rimliga urvalet av plastformmaterial och värmebehandling är mycket viktigt, eftersom de direkt påverkar formens livslängd. Därför bör stålet som används för plastformar uppfylla följande krav:
1) Värmebeständighet
Med uppkomsten av höghastighetsformningsmaskiner har arbetshastigheten för plastprodukter accelererat. På grund av formningstemperaturen som sträcker sig från 200 till 350 grader, om plastens flytbarhet är dålig och formningshastigheten är snabb, kommer det att göra att formens yttemperatur överstiger 400 grader på mycket kort tid. För att säkerställa noggrannheten och minimal deformation av formen under användning, bör formstålet ha hög värmebeständighet.
2) Tillräcklig slitstyrka
Med expansionen av användningen av plastprodukter är det ofta nödvändigt att lägga till oorganiska material såsom glasfibrer för att förbättra plasticiteten. På grund av tillsatsen av tillsatser minskar plastens flytbarhet kraftigt, vilket leder till mögelslitage. Därför krävs det att man har god slitstyrka.
3) Utmärkt skärprestanda
Förutom elektrisk urladdningsbearbetning behöver de flesta plastgjutformar också skära och reparera. För att förlänga livslängden för skärverktyg minimeras arbetshärdningen under skärprocessen. För att undvika mögeldeformation och påverka noggrannheten hoppas man att restspänningen under bearbetningen kan kontrolleras till ett minimum.
4) Bra termisk stabilitet
Formen på plastformsprutningsdelar är ofta komplex och svår att bearbeta efter härdning, så material med god termisk stabilitet bör väljas så mycket som möjligt.
5) Spegelbehandlingsprestanda
Kavitetens yta är slät, och formningsytan kräver polering till en spegelyta, med en ytjämnhet som är lägre än Ra0.4 μm. För att säkerställa utseendet på plastpressade delar och underlätta urtagning av formen.
6) Värmebehandlingsprestanda
Vid mögelbrottsolyckor är olyckorna som orsakas av värmebehandling i allmänhet 52,3 procent, vilket gör att värmebehandling spelar en viktig roll i hela tillverkningsprocessen för mögel. Kvaliteten på värmebehandlingstekniken har en betydande inverkan på formens kvalitet. I allmänhet kräver värmebehandling liten deformation, brett härdningstemperaturområde, låg känslighet för överhettning och särskilt hög härdbarhet och härdbarhet.
7) Korrosionsbeständighet
Under formningsprocessen kan korrosiv gas frigöras och sönderdelas till korrosiva gaser, såsom HC1, HF, etc., som fräter på formen. Ibland är formen korroderad och skadad vid luftflödesporten, så det krävs att formstålet har god korrosionsbeständighet.
4. Ny typ av plastformstål
I allmänhet är plastformar gjorda av normaliserat 45 stål eller 40Cr stål genom härdning och härdning. Plastformar med höga hårdhetskrav är tillverkade av stål som CrWMn eller Crl2MoV. För plastformar med höga arbetstemperaturer kan varmarbetande formstål med hög seghet väljas. För att möta de högre kraven på måttnoggrannhet och ytkvalitet hos plasthålrum har en serie nya formstål nyligen utvecklats.
1) Förkolat plastformstål
Förkolat plastformstål används huvudsakligen för plastformar med komplexa hålrum bildade genom kall extrudering. Denna typ av stål har låg kolhalt och tillsätts ofta med elementet Cr. Samtidigt tillsätts en lämplig mängd Ni, Mo och v för att förbättra härdbarheten och uppkolningsförmågan. För att underlätta kallsträngsprutning måste denna typ av stål ha hög plasticitet och låg deformationsbeständighet i glödgat tillstånd, med en glödgningshårdhet som är mindre än eller lika med 1 00HBS. Efter kallextrudering utförs uppkolning och härdningshärdningsbehandling, och ythårdheten kan nå 58-62HRC. Det finns specialiserade stålsorter för denna typ av stål utomlands, som Sveriges 8416 och USA:s P2 och P4. 12CrNi3A- och 12Cr2Ni4A-stål, samt 20Cr2Ni4A-stål, används ofta i Kina, med god slitstyrka, ingen kollaps eller ytavskalning och förbättrad formlivslängd. Elementen cr, Ni, Mo och V i stål ökar hårdheten och nötningsbeständigheten hos det uppkolade lagret, såväl som styrkan och segheten hos kärnan.
2) Förhärdat plastformstål
Denna typ av stål har en kolhalt på 0,3 procent -0,55 procent, och vanliga legeringselement inkluderar Cr, Ni, Mn, v, etc. För att förbättra dess skärförmåga, element som s och ca lades till. Flera typiska plastformstål Y55CrNiMn MoVS (SMI) utvecklades genom forskning, introduktion och utveckling. Det är ett kinesiskt utvecklat S-seriens friskärande plastformstål med en förhård leveranshårdhet på 35_ 40 HRC, med god bearbetbarhet, kan användas direkt utan värmebehandling efter bearbetning. Tillsätter Ni Solid-lösning som stärker och ökar segheten, tillsätter Mn och S för att bilda fri skärfas MnS; Genom att lägga till Cr, Mo och V för att öka stålets härdbarhet, räcker 8Cr2S-stål för enkel skärning av precisionsformstål.
3) Tidshärdande plastformstål
Ett lågkobolt-, koboltfritt och lågnickelt Maraging-stål har utvecklats. MASI är ett typiskt maråldrat stål. Efter behandling med fast lösning vid 8150C är hårdheten 28-32HRC. Mekanisk bearbetning utförs och åldras sedan vid 480°C för att producera intermetalliska föreningar som Ni3Mo och Ni3Ti, vilket resulterar i en hårdhet på 48-52 HRC. Stål har hög hållfasthet och seghet, små storleksförändringar under åldring och bra svetsreparationsprestanda, men det är dyrt och inte särskilt populärt i Kina.
4) Korrosionsbeständigt plastformstål
Plastprodukter tillverkade av polyvinylklorid (PVC), ABS och brandbeständigt harts sönderdelas under formningsprocessen för att producera frätande gaser som kan korrodera formen. Därför krävs plastformstål för att ha god korrosionsbeständighet. Korrosionsbeständiga plastformstål som vanligtvis används utomlands inkluderar martensitiskt rostfritt stål och nederbördshärdande rostfritt stål. Utländska företag som STSAX (4Crl3) och A SSAB-8407 från ASSAB i Sverige.