Požadavky na materiál plastových forem

Pracovní podmínky plastových forem se liší od podmínek forem pro lisování za studena, které obecně vyžadují práci při teplotě 150 stupňů C-200 stupňů C. Kromě toho, že jsou vystaveny určitému tlaku, musí také odolávat vlivu teploty. Na základě různých podmínek použití a metod zpracování forem pro tváření plastů jsou základní požadavky na vlastnosti oceli pro plastové formy zhruba shrnuty takto:
1. Přiměřená tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení
Tvrdost plastových forem je obvykle nižší než 50-60HRC a tepelně zpracované formy by měly mít dostatečnou povrchovou tvrdost, aby byla zajištěna dostatečná tuhost forem. Vzhledem k vysokému tlakovému namáhání a třecí síle, kterou plast plní a proudí ve formě během provozu, je vyžadováno, aby forma zachovala tvarovou přesnost a rozměrovou stálost pro zajištění dostatečné životnosti. Odolnost formy proti opotřebení závisí na chemickém složení a tepelném zpracování oceli, takže zvýšení tvrdosti formy je výhodné pro zlepšení její odolnosti proti opotřebení.
2. Vynikající řezný výkon
Většina forem pro tváření plastů vyžaduje kromě zpracování EMD určité opravy řezání a montéra. Pro prodloužení životnosti řezných nástrojů, zlepšení řezného výkonu a snížení drsnosti povrchu musí být tvrdost oceli používané pro plastové formy vhodná.
3. Dobrý leštící výkon
Vysoce kvalitní plastové výrobky vyžadují malou hodnotu drsnosti na povrchu dutiny formy. Například hodnota drsnosti povrchu dutiny vstřikovací formy musí být menší než úroveň Ra{{0}},1~0,25, zatímco 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 dílů plastových vstřikovacích forem je často složitý a obtížně zpracovatelný po kalení. Proto se doporučuje volit co nejvíce díly s dobrou tepelnou stabilitou. Když je forma formována a zpracovávána tepelným zpracováním, koeficient lineární roztažnosti je malý, deformace tepelného zpracování je malá a rychlost změny velikosti způsobená teplotními rozdíly je malá. Metalografická struktura a velikost formy jsou stabilní a lze je snížit nebo již nezpracovávat, aby byla zajištěna přesnost velikosti formy a požadavky na drsnost povrchu.
Uhlíková ocel třídy 45 a 50 má určitou pevnost a odolnost proti opotřebení a často se používá jako formovací materiál po zpracování kalením a popouštěním. Nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku a nízkolegovaná nástrojová ocel mají vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení po zpracování přehřátím a většinou se používají pro tváření dílů. Nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku je však vhodná pouze pro výrobu malých a jednoduchých tvarových dílů z důvodu velké deformace při tepelném zpracování.
S rozvojem plastikářského průmyslu je složitost a přesnost plastových výrobků stále vyšší a vyšší požadavky jsou kladeny i na formovací materiály. Pro složité, přesné a korozi odolné plastové formy lze použít předkalenou ocel (jako je PMS), korozivzdornou ocel (jako je PCR) a nízkouhlíkovou Maraging ocel (jako je 18Ni-250), z nichž všechny mají dobré řezné vlastnosti, tepelné zpracování, leštící vlastnosti a vysokou pevnost.
Kromě toho je při výběru materiálů nutné myslet i na prevenci poškrábání a slepení. Pokud mezi dvěma povrchy dochází k relativnímu pohybu, snažte se vyhnout výběru materiálů se stejnou organizační strukturou. Za zvláštních okolností může být jedna strana potažena nebo nitridována, aby obě strany měly různé povrchové struktury.