Požiadavky na materiál plastovej formy

Pracovné podmienky plastových foriem sa líšia od podmienok na lisovanie za studena, ktoré vo všeobecnosti vyžadujú prácu pri 150 stupňoch C-200 stupňoch C. Okrem toho, že sú vystavené určitému tlaku, musia odolávať aj vplyvom teploty. Na základe rôznych podmienok používania a metód spracovania foriem na tvarovanie plastov sú základné požiadavky na výkon ocele pre plastové formy zhruba zhrnuté takto:
1. Primeraná tvrdosť povrchu a odolnosť proti opotrebovaniu
Tvrdosť plastových foriem je zvyčajne nižšia ako 50-60HRC a tepelne spracované formy by mali mať dostatočnú povrchovú tvrdosť, aby sa zabezpečila dostatočná tuhosť foriem. Vzhľadom na vysoké tlakové namáhanie a treciu silu, ktorú plast plní a tečie vo forme počas prevádzky, je potrebné, aby si forma zachovala tvarovú presnosť a rozmerovú stálosť, aby bola zabezpečená dostatočná životnosť. Odolnosť formy proti opotrebovaniu závisí od chemického zloženia a tvrdosti ocele pri tepelnom spracovaní, takže zvýšenie tvrdosti formy je prospešné pre zlepšenie jej odolnosti proti opotrebovaniu.
2. Vynikajúci rezný výkon
Väčšina foriem na tvarovanie plastov vyžaduje okrem spracovania EMD aj určité opravy rezaním a montérom. Na predĺženie životnosti rezných nástrojov, zlepšenie rezného výkonu a zníženie drsnosti povrchu musí byť tvrdosť ocele používanej na plastové formy primeraná.
3. Dobrý leštiaci výkon
Vysokokvalitné plastové výrobky vyžadujú malú hodnotu drsnosti na povrchu dutiny formy. Napríklad sa požaduje, aby hodnota drsnosti povrchu dutiny vstrekovacej formy bola menšia ako úroveň Ra{{0}},1~0,25, zatiaľ čo optický povrch vyžaduje Ra<0.01nm. The cavity must be polished to reduce the surface roughness value. The steel selected for this purpose requires minimal impurities, uniform microstructure, no fiber orientation, and no pitting or orange peel like defects during polishing.
4. Dobrá tepelná stabilita
Tvar častí plastových vstrekovacích foriem je často zložitý a ťažko spracovateľný po ochladení. Preto sa odporúča čo najviac vyberať diely s dobrou tepelnou stabilitou. Keď sa forma formuje a spracováva tepelným spracovaním, koeficient lineárnej rozťažnosti je malý, deformácia tepelného spracovania je malá a rýchlosť zmeny veľkosti spôsobená teplotnými rozdielmi je malá. Metalografická štruktúra a veľkosť formy sú stabilné a môžu sa zmenšiť alebo už nespracovať, aby sa zabezpečila presnosť veľkosti formy a požiadavky na drsnosť povrchu.
Uhlíkové ocele triedy 45 a 50 majú určitú pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu a často sa používajú ako formovací materiál po spracovaní kalením a temperovaním. Nástrojová oceľ s vysokým obsahom uhlíka a nízkolegovaná nástrojová oceľ majú vysokú pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu po spracovaní prehriatím a väčšinou sa používajú na tvarovanie dielov. Nástrojová oceľ s vysokým obsahom uhlíka je však vhodná len na výrobu malých a jednoduchých tvarových dielov kvôli jej veľkej deformácii pri tepelnom spracovaní.
S rozvojom plastikárskeho priemyslu je zložitosť a presnosť plastových výrobkov čoraz vyššia a vyššie požiadavky sú kladené aj na formovacie materiály. Pre zložité, presné a korózii odolné plastové formy je možné použiť predkalenú oceľ (ako PMS), koróziu odolnú oceľ (ako PCR) a nízkouhlíkovú Maraging oceľ (ako 18Ni-250), pričom všetky tieto majú dobré rezanie, tepelné spracovanie, leštenie a vysokú pevnosť.
Navyše pri výbere materiálov je potrebné myslieť aj na predchádzanie poškriabaniu a lepeniu. Ak medzi týmito dvoma povrchmi dochádza k relatívnemu pohybu, snažte sa vyhnúť výberu materiálov s rovnakou organizačnou štruktúrou. Za zvláštnych okolností môže byť jedna strana potiahnutá alebo nitridovaná, aby obe strany mali rôzne povrchové štruktúry.