Berita Perusahaan

Karakteristik kinerja dan kriteria seleksi untuk cetakan injeksi

• 2025-06-30

 CatatanCetakan plastikKarakteristik kinerja, kriteria seleksi

Artikel ini secara sistematis menjelaskan karakteristik utama, jenis utama, dasar seleksi dan tren pengembangan bahan cetakan injeksi. Dengan menganalisis kinerja baja cetakan, bahan paduan, bahan komposit baru dalam cetakan injeksi, dikombinasikan dengan indikator kinerja bahan dan persyaratan produksi aktual, ini memberikan referensi untuk pemilihan bahan cetakan injeksi yang wajar. Pada saat yang sama, kami akan mengeksplorasi arah pengembangan industri dalam hal kinerja tinggi, ringan, dan perlindungan lingkungan, dan membantu meningkatkan tingkat pembuatan cetakan injeksi dan kualitas produksi produk plastik.

I. Pendahuluan

Cetakan injeksi adalah proses utama pembentukan produk plastikKinerjanya secara langsung mempengaruhi kualitas, efisiensi produksi dan biaya produk plastik. Bahan cetakan, sebagai bahan dasar cetakan, memainkan peran yang menentukan dalam kekuatan, ketahanan aus, ketahanan korosi, dan kinerja pemrosesan cetakan. . Dengan ekspansi terus-menerus dari bidang aplikasi produk plastik, dari kebutuhan sehari-hari hingga komponen elektronik presisi, persyaratan untuk cetakan injeksi semakin meningkat, yang juga mempromosikan pengembangan berkelanjutan dan inovasi bahan cetakan injeksi. Pemahaman yang mendalam tentang karakteristik dan aplikasi bahan cetakan injeksi merupakan prasyarat penting untuk mengoptimalkan desain cetakan dan meningkatkan masa pakai cetakan dan efisiensi produksi.

Kedua, persyaratan kinerja bahan cetakan injeksi

2.1 Sifat mekanik

1. Kekuatan dan kekerasan: Dalam proses injeksi, cetakan harus tahan terhadap dampak lelehan plastik suhu tinggi dan tekanan tinggi, sehingga harus memiliki kekuatan dan kekerasan yang cukup. Kekuatan tinggi dapat mencegah cetakan berubah bentuk atau pecah di bawah tekanan cetakan injeksi. Misalnya, cetakan injeksi bumper mobil besar perlu menahan ratusan ton gaya penguncian, yang membutuhkan kekuatan luluh material untuk mencapai tingkat tinggi, kekerasan tinggi dapat meningkatkan ketahanan aus cetakan., Mengurangi keausan bagian cetakan seperti inti dan rongga, dan memperpanjang umur cetakan. Misalnya, cetakan untuk produksi gigi plastik, membutuhkan bahan kekerasan dalamHrc50-60Antara untuk menjamin gigiAkurasi jangka panjang dari jenis gigi.

2. Ketangguhan: Ketangguhan adalah kemampuan bahan cetakan untuk menahan guncangan dan retak. Dalam proses pembukaan dan penutupan cetakan, dan ketika lelehan plastik dengan cepat mengisi rongga, cetakan akan mengalami gaya benturan sesaat. Ketangguhan yang baik dapat mencegah cetakan retak dan balok jatuh. Khusus untuk cetakan dengan bentuk kompleks atau produk berdinding tipis, ketangguhan sangat penting, misalnya, cetakan injeksi shell ponsel harus memiliki ketangguhan tertentu sambil memastikan kekuatan untuk mengatasi tindakan pembukaan dan penutupan cetakan yang sering terjadi.

2.2 Kinerja termal

1. Stabilitas termal: Selama proses injeksi, suhu cetakan akan meningkat dengan injeksi lelehan plastik, dan kemudian perlu didinginkan dan dibentuk dengan cepat. Bahan cetakan harus menjaga ukuran stabil pada suhu tinggi, tidak ada deformasi termal, dan pemanasan berulang- Kinerja stabil dalam siklus pendinginan. Misalnya, produksi polikarbonat (PC) Ketika produk, suhu cetakan setinggi280 - 320Pada ℃, bahan cetakan harus memiliki stabilitas termal yang baik untuk memastikan akurasi dimensi produk.

2. Konduktivitas termal: Transfer panas yang efisien membantu mempersingkat waktu pendinginan produk plastik dan meningkatkan efisiensi produksi. Bahan dengan konduktivitas termal yang baik dapat membuat cetakan terdistribusi secara merata pada suhu dan mengurangi cacat seperti lengkungan dan deformasi yang disebabkan oleh pendinginan yang tidak merata. Seperti bahan cetakan paduan aluminium, konduktivitas termal jauh lebih tinggi daripada baja cetakan, yang sering digunakan dalam adegan produksi cetakan injeksi dengan persyaratan tinggi untuk efisiensi pendinginan.

2.3 Sifat kimia

1. Ketahanan korosi: Beberapa bahan baku plastik akan terurai selama proses pembentukan untuk menghasilkan gas asam (sepertiPVCDekomposisi menghasilkan hidrogen klorida), atau menggunakan plastik yang mengandung aditif korosif, yang membutuhkan bahan cetakan untuk memiliki ketahanan korosi yang baik. Jika tidak, permukaan cetakan akan terkorosi, mempengaruhi kualitas permukaan produk, dan bahkan menyebabkan cetakan dihilangkan. Seperti produksiPVCCetakan alat kelengkapan pipa membutuhkan baja cetakan dengan ketahanan korosi yang kuat atau perawatan anti korosi permukaan.

2. Ketahanan Oksidasi: Dalam lingkungan injeksi suhu tinggi, bahan cetakan rentan terhadap oksidasi dalam kontak dengan udara, dan pembentukan skala oksida di permukaan akan mempengaruhi kinerja demolding cetakan dan penampilan produk. Bahan dengan ketahanan oksidasi yang baik dapat mengurangi oksidasi permukaan dan mempertahankan kondisi kerja cetakan yang baik.

Cetakan dua warna _ Taizhou Jiefeng Mould Co, Ltd (jfmoulds.com)

Ketiga, jenis utama bahan cetakan injeksi

3.1 Baja cetakan

1. Baja cetakan pra-keras: Baja cetakan pra-keras telah mengalami pra-pengerasan sebelum meninggalkan pabrik, dan kekerasan umumnya diHrc28-45Di antara mereka, ia memiliki kinerja pemotongan yang baik, dan dapat langsung diproses secara mekanis tanpa pendinginan lebih lanjut, yang secara efektif dapat menghindari masalah deformasi perlakuan panas. Merek umum adalahP20、718Tunggu.P20Baja banyak digunakan, cocok untuk produksi cetakan plastik dengan persyaratan umum, seperti cangkang alat rumah, cetakan mainan, dll;718Baja ada diP20Atas dasar untuk lebih meningkatkan kemurnian dan ketangguhan, cocok untuk produk plastik dengan persyaratan kualitas permukaan yang lebih tinggi, seperti cetakan bagian interior otomotif.

2. Baja cetakan pengerasan penuaan: KeNAK80为代表的时效硬化型模具钢，在固溶处理后硬度较低，便于加工成型，成型后通过时效处理可获得高硬度（HRC38 - 43）和良好的抛光性能。其镜面抛光效果极佳，常用于生产光学镜片、化妆品包装等对表面光洁度要求极高的塑料制品模具。

3.淬火回火型模具钢：H13是典型的淬火回火型模具钢，具有高硬度、高韧性和良好的热疲劳性能，适用于承受较大热负荷和机械负荷的模具，如压铸模具、热塑性塑料注塑模具。经淬火回火处理后，H13钢硬度可达HRC48 - 52，常用于生产汽车保险杠、大型塑料箱体等模具。

4. 耐蚀型模具钢：S136是常用的耐蚀型模具钢，其铬含量较高，具有优异的耐腐蚀性和抛光性能。不仅能抵抗塑料分解产生的腐蚀性气体，还可使模具表面达到镜面效果，适用于生产PVC制品、医疗器械等对耐蚀性和表面质量要求高的模具。

3.2 合金材料

1.铝合金：铝合金具有密度小、导热性好（约为模具钢的3 - 5倍）、加工性能优良等特点。如6061铝合金，常用于制造小型、精密且对冷却效率要求高的注塑模具，如3C产品零部件模具。但其硬度和耐磨性相对较低，通常需要通过表面处理（如硬质阳极氧化）提高表面性能，以满足模具使用要求。

2. 铜合金：铜合金的导热性能极佳，铍铜合金是注塑模具中常用的铜合金材料。它不仅导热快，还具有较高的强度和硬度，可用于制造模具的局部镶件，如在模具冷却困难的部位嵌入铍铜镶件，加快热量传递，改善冷却效果，提高生产效率。不过，铜合金成本较高，限制了其在模具整体结构中的广泛应用。

3.3 新型复合材料

1. 碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性、低密度的特点，其比强度和比模量远高于传统金属材料。在注塑模具领域，可用于制造模具的轻量化结构部件，如模具的支撑框架、顶出机构等。虽然目前其在注塑模具中的应用尚处于探索阶段，但凭借优异的性能，未来有望在高端模具制造中发挥重要作用。

2. 金属基复合材料：金属基复合材料以金属为基体，添加陶瓷颗粒、碳纤维等增强相，可显著提高材料的硬度、耐磨性和热稳定性。例如，碳化硅颗粒增强铝基复合材料，可用于制造注塑模具的耐磨部件，如滑块、导柱等，有效提高模具的使用寿命 。

四、注塑模具材料的选择依据

4.1 塑料制品要求

1.产品形状与尺寸：复杂形状的塑料制品需要模具具有精细的结构，应选择加工性能良好的材料，如预铸型模具钢便于加工复杂型腔；大型制品模具则需材料具备足够的强度和刚性，以承受注塑压力，如采用H13等高强度模具钢。

2. 表面质量要求：对表面光洁度、透明度要求高的制品，如光学镜片、透明塑料容器，需选用抛光性能好的材料，如NAK80、S136等；对于外观要求不高的日用品，可选用成本较低的普通模具钢。

3. 使用性能要求：若制品需在高温环境下使用，模具材料应具备良好的热稳定性；对于接触腐蚀性物质的制品，需选择耐蚀性强的材料。

4.2 生产批量

1.小批量生产：小批量生产时，模具成本是重要考虑因素。可选用价格相对较低、加工性能好的材料，如P20钢，降低模具制造成本。同时，也可考虑采用铝合金等轻量化材料，缩短生产周期。

2. 大批量生产：大批量生产要求模具具有较长的使用寿命，应选择硬度高、耐磨性好、综合性能优异的材料，如H13钢、S136钢等，尽管材料成本较高，但可通过提高模具使用寿命降低单位产品的模具分摊成本。

4.3 成本因素

模具材料成本在模具总成本中占比较大，需综合考虑材料价格、加工成本和使用寿命。例如，虽然铍铜合金性能优异，但成本高昂，仅适用于对冷却效率要求极高且预算充足的模具；而普通模具钢价格低廉，适合对性能要求不特别严苛的模具 。

五、注塑模具材料

5.1 高性能化

随着塑料制品向高精度、高性能方向发展，对模具材料的性能要求不断提高。未来，模具钢将朝着更高强度、更高韧性、更好热稳定性和耐磨性方向发展，通过优化化学成分和热处理工艺，开发新型模具钢牌号。同时，新型复合材料的性能也将不断提升，扩大在注塑模具领域的应用范围。

5.2 轻量化

在汽车、航空航天等领域，对塑料制品轻量化的需求日益迫切，这也推动注塑模具材料向轻量化方向发展。铝合金、镁合金等轻质合金材料以及碳纤维增强复合材料的应用将更加广泛，通过结构优化和材料创新，实现模具的轻量化设计，降低模具重量，提高生产效率。

注塑模具材料是决定模具性能和塑料制品质量的关键因素。不同类型的模具材料各有特点，在实际应用中需根据塑料制品要求、生产批量和成本等因素综合选择。随着制造业的发展，注塑模具材料正朝着高性能、轻量化、绿色环保和智能化方向不断创新与进步。深入研究模具材料的性能与发展趋势，有助于推动注塑模具技术的提升，满足日益多样化的塑料制品生产需求，促进塑料加工行业的可持续发展。

收纳篮模具_台州杰锋模具有限公司 (jfmoulds.com)