Elegir un proveedor de acero para herramientas adecuado es crucial tanto para el fabricante del molde, como para el usuario del molde y el usuario final del producto.
De hecho, en el desarrollo temprano de la industria del molde en el curso del total, las primeras etapas del uso principal de acero para herramientas de carbono (como T8, T10) o acero de aleación común, de bajo rendimiento, fácil de desgastar y de corta vida.
El rendimiento del procesamiento es deficiente, la deformación del tratamiento térmico y el rendimiento del pulido en general no pueden satisfacer la demanda de moldes de alta precisión.
En el desarrollo a medio plazo de la industria, se comenzó a utilizar acero estructural de aleación (como P20, 718, NAK80, etc.), con buen rendimiento de pulido, rendimiento de corte y cierta resistencia a la corrosión.
La vida útil del molde mejoró significativamente para satisfacer los requisitos de producción de la mayoría de los productos plásticos de gama media y alta.
Una dirección moderna que comenzó siendo de alto rendimiento, multifuncional y de larga duración.
Apariencia de una gran cantidad de acero preendurecido, acero resistente a la corrosión, acero pulido espejo, acero de alta temperatura, acero en polvo de alta velocidad y otras especies de acero para moldes especiales.
El proceso es más avanzado, como la fusión al vacío, la refusión por electroescoria, la pulvimetalurgia, etc., para mejorar la pureza y la estabilidad del acero.
Este artículo se centra en los materiales de moldes de plástico de alta calidad fabricados por la empresa austriaca Bai Lu.
Bai Lu se destaca porque representa el nivel de fabricación más avanzado del mundo en este campo.
Además, la empresa produce una serie completa de materiales para moldes de plástico que cubren una amplia gama de aplicaciones.
Tipos y tipos de acero para moldes de plástico
acero para moldes de plástico especiales
>acero de endurecimiento superficial
El acero mediante carburación para endurecimiento superficial, y luego se enfría y revene, de modo que la dureza de la superficie es de 62HRC o menos, el corazón es la martensita en láminas y obtiene una resistencia muy alta.
El excelente acabado superficial del acero cementado se debe también a su alta pureza y homogeneidad de organización. La Tabla 1 muestra la composición química del acero cementado.
De acuerdo con la composición química, el acero pertenece al acero de baja aleación con bajo contenido de carbono, M100 es equivalente a 20Mn, M130 es equivalente a 20Cr2Ni4, muy adecuado para el tratamiento de carburación, tiene una excelente templabilidad, el corazón es fácil de fortalecer.
>acero preendurecido
El acero preendurecido se templa y revene mediante un proceso de tratamiento térmico conocido como temple y revenido. Este tratamiento pretérmico lleva el material a un estado preendurecido.
La dureza preendurecida resultante se encuentra dentro del rango ideal requerido para trabajo con moldes de plásticoComo resultado, los moldes fabricados con este acero no requieren tratamiento térmico adicional y pueden utilizarse directamente.
Este acero ya posee buena resistencia a la abrasión y a la compresión. La dureza típica pretemplada oscila entre 290 y 330 HB.
En algunos casos especiales, el límite superior de dureza de trabajo puede alcanzar hasta 400 HB.
En la Tabla 2 se muestra la composición química del acero preendurecido.
Como se puede ver en la Tabla 2, el acero pertenece al acero de aleación media de carbono medio, adecuado para el tratamiento térmico de templado, de modo que el molde tiene una alta dureza y una resistencia muy alta.
> Acero endurecido por precipitación
Después del tratamiento de recocido y endurecimiento por precipitación, ha sido pre-endurecido, sin tratamiento térmico, alta dureza, con buena maquinabilidad y propiedades EDM.
Dureza pretemplada de aproximadamente 40 HRC, para lograr la dureza de moldes de plástico. Tabla 3 para la composición química del acero de endurecimiento por precipitación.
> Acero resistente a la corrosión
Este tipo de acero se divide en acero preendurecido y acero endurecido por tratamiento térmico de 2 tipos.
El acero preendurecido no requiere tratamiento térmico adicional.
Puede procesarse y utilizarse directamente después de su fabricación. En cambio, el acero endurecido requiere tratamiento térmico.
Debe templarse y revenerse antes de su uso. Este tipo de acero pertenece a la categoría de acero inoxidable martensítico.
Tabla 4 para la composición química del acero resistente a la corrosión, de los cuales M300, M303, M314 y M315 para el acero preendurecido, M310, M330, M333 y M340 para el tratamiento térmico del acero endurecido.
> Acero de corte libre
Acero de fácil corte sin contenido de azufre de Se, Te o Pb de 0.08% a 0.30%, mientras que el contenido de azufre del acero ordinario no supera el 0.030%.
Aumentar en gran medida el contenido de azufre es para mejorar la capacidad de rotura de viruta del corte de acero, aumentando así el avance y mejorando la eficiencia del mecanizado.
De las Tablas 2, 3 y 4 se puede ver que los aceros M200, M261 y M315 deberían ser fáciles de cortar.
> Acero que contiene nitrógeno
A temperatura ambiente, el nitrógeno en la ferrita tiene la mayor solubilidad sólida; mientras que a altas temperaturas, el nitrógeno en la austenita tiene la mayor solubilidad sólida.
Una solución sólida de austenita a alta temperatura puede absorber una gran cantidad de nitrógeno. Tras el temple y enfriamiento posteriores, la austenita se transforma en martensita.
Aunque se produce esta transformación, la martensita resultante es una solución sólida cúbica centrada en el cuerpo (α).
Esta estructura reticular es idéntica a la de la ferrita. Por lo tanto, la martensita aún puede disolver una gran cantidad de nitrógeno.
Cuando una gran cantidad de nitrógeno se disuelve sólidamente en el acero, el rendimiento del pulido de la superficie mejora significativamente.
Por esta razón, algunos países han desarrollado acero para moldes de plástico con nitrógeno. Este tipo de acero permite que el molde procesado alcance un excelente acabado de espejo.
Obviamente, la Tabla 4 en los modelos M303, M333 y M340 debe ser de acero que contenga nitrógeno.
> Acero de pulvimetalurgia
El acero se forma mediante prensado isostático de polvo seguido de sinterización a alta temperatura.
Como resultado, contiene menos impurezas, no tiene porosidad ni segregación y exhibe propiedades isotrópicas.
Este acero pertenece a la categoría de acero inoxidable martensítico de aleación y con alto contenido de carbono.
Su contenido de carbono y la cantidad de elementos de aleación son significativamente mayores que los del acero inoxidable martensítico con alto contenido de carbono común.
Gracias a esta composición el acero posee una tenacidad muy alta.
Acero para moldes auxiliares de plástico
Selección de acero para moldes de plástico auxiliares, además de la producción de una serie de moldes de plástico menos exigentes, la mayoría de los cuales se utilizan para accesorios de moldes de plástico.
Este tipo de acero se puede dividir en acero de pulvimetalurgia, acero de nitruración y acero de molde de aleación y otras tres categorías, como se muestra en la Tabla 3.
Características y usos del acero para moldes de plástico (ver Tabla 7)
Factores que afectan el diseño de acero para moldes de plástico extranjeros
Temperatura de procesamiento del plástico
El procesamiento del plástico puede realizarse a temperatura ambiente o a altas temperaturas.
Cuando el plástico se procesa a temperatura ambiente, tiende a provocar un mayor desgaste abrasivo en comparación con el procesamiento a alta temperatura.
Por ello, los moldes de plástico utilizados en tales condiciones deben tener alta dureza y alta resistencia.
Por este motivo se diseñan aceros como el M100 y el M130.
El tratamiento de carburación y temple de la superficie del acero, la dureza de la superficie de hasta 62 HRC o menos, el corazón de la martensita de la lámina para que el acero tenga una alta resistencia.
Capacidad del equipo de procesamiento del usuario
Los fabricantes de moldes varían en tamaño y capacidad. Muchos solo pueden realizar trabajos en frío y carecen de instalaciones para el tratamiento térmico.
Por ello, prefieren utilizar moldes que puedan procesarse mediante trabajo en frío y luego utilizarse directamente.
El acero para moldes preendurecido satisface las necesidades de estos usuarios, ya que no requiere ningún tratamiento térmico adicional.
El material del molde preendurecido ha alcanzado la dureza del estado de uso del molde, solo después del trabajo en frío directo.
Plástico corrosivo
Muchos plásticos en el procesamiento producirán sulfuro y gases corrosivos y otras sustancias, el molde tiene una fuerte corrosión, por lo que la vida útil del molde se reduce.
El acero para moldes de plástico resistente a la corrosión está bien equipado con tales propiedades, mejorando la resistencia a la corrosión del molde.
Eficiencia del procesamiento del molde
Muchos accesorios del molde, como el marco del molde y la plantilla, desempeñan únicamente una función auxiliar en el ensamblaje completo del molde.
Por ello, los requisitos de rendimiento de estos componentes no son muy altos. Sin embargo, constituyen una gran proporción del conjunto de moldes.
Debido a esto, los usuarios quieren fabricar rápidamente accesorios para mejorar la eficiencia del procesamiento del molde.
El acero con una fuerte capacidad de rotura de viruta y una gran capacidad de avance, es decir, el acero de corte libre, puede satisfacer tales requisitos.
El acero de corte libre aumenta el contenido de azufre y hace que el acero sea más fácil de cortar, mejorando así la eficiencia del procesamiento del acero.
Plásticos altamente corrosivos y abrasivos
Muchos plásticos contienen sustancias corrosivas y aditivos altamente abrasivos, como fibras de vidrio.
Cuando se utiliza acero para moldes de plástico general con estos materiales, suele sufrir corrosión y desgaste graves.
Esto conduce a una reducción significativa en la vida útil del molde y resulta en mayores costos de procesamiento.
Para mejorar la vida útil del molde, se utiliza acero pulvimetalúrgico, que tiene un alto contenido de carbono y un alto nivel de elementos de aleación.
Estas propiedades confieren al acero una resistencia a la corrosión muy alta y una resistencia a la abrasión ultra alta.
Al utilizar este acero en la fabricación de moldes de plástico, se puede prolongar la vida útil del molde y reducir los costos de procesamiento.
Requisitos de calidad de la superficie del producto
Para artículos como carcasas de teléfonos celulares y pantallas de televisores LCD, la superficie debe cumplir requisitos de calidad similares a los de un espejo.
Tras el pulido, el acero para moldes de plástico general suele presentar dificultades para cumplir con estos estándares. Por lo tanto, se requiere un acero para moldes de plástico de acabado superespejado para lograr el acabado deseado.
Entonces, agregar nitrógeno al acero para mejorar el rendimiento de pulido del acero, el acero que contiene nitrógeno pareció resolver el problema.
En resumen, los países extranjeros consideran plenamente todos los factores que afectan el diseño del acero para moldes de plástico.
Tienen en cuenta los diversos elementos que influyen en el rendimiento del acero del molde tanto durante el diseño como durante la fabricación.
Este enfoque integral ayuda a lograr un rendimiento perfecto.
Modelo de soporte de material de molde exitoso
Además del acero para moldes de plástico especial, hay acero para moldes de plástico auxiliares disponibles.
Los materiales auxiliares no están diseñados específicamente para moldes de plástico, sino a partir de otros tipos de acero seleccionados de los más adecuados para la fabricación de moldes y accesorios de acero.
Estos materiales incluyen acero para herramientas de trabajo en frío de pulvimetalurgia (por ejemplo, K390), acero nitrurado, acero para herramientas de trabajo en frío (por ejemplo, K110) y acero para matrices de trabajo en caliente (por ejemplo, W302).
Los materiales auxiliares para moldes de plástico extranjeros son de muchos tipos, completos, para lograr una combinación razonable de rendimiento, de modo que todo el conjunto de moldes de excelente calidad y alta expectativa de vida.
Conclusión
Tipos y tipos de acero para moldes de plástico, rendimiento integral, para lograr una distribución del rendimiento perfecta, por lo que existe una amplia gama de opciones.
Cuenta con un sistema de soporte eficaz para materiales auxiliares de molde. La selección de estos materiales es razonable, lo que garantiza una buena compatibilidad entre el molde principal y sus accesorios.
Esto, a su vez, da como resultado un juego de moldes de alta calidad con una larga vida útil.
PREGUNTAS MÁS FRECUENTES:
Seleccionar un proveedor confiable de acero para herramientas garantiza una calidad constante, una larga vida útil del molde y un rendimiento estable. Un proveedor confiable proporciona materiales de alta calidad con tratamientos avanzados que reducen el desgaste, la deformación y las fallas en las aplicaciones de moldeo.
Los primeros aceros para moldes, como el acero al carbono para herramientas (T8, T10), presentaban una vida útil corta y poca precisión. Posteriormente, la industria adoptó aceros aleados como el P20, el 718 y el NAK80, que mejoraron la capacidad de pulido, la resistencia a la corrosión y la durabilidad. Hoy en día, los grados avanzados, como el acero pulvimetalúrgico y el acero nitrogenado, satisfacen las exigencias de alto rendimiento y larga vida útil.
Los aceros para moldes de plástico incluyen acero de endurecimiento superficial, acero preendurecido, acero de endurecimiento por precipitación, acero resistente a la corrosión, acero de fácil mecanización, acero que contiene nitrógeno y acero de pulvimetalurgiaCada tipo está diseñado para cumplir con requisitos específicos de rendimiento del molde, desde la resistencia al desgaste hasta la capacidad de pulido con acabado de espejo.
El acero preendurecido se trata térmicamente antes de su entrega, eliminando así la necesidad de endurecimiento adicional. Ofrece buena resistencia al desgaste, resistencia a la compresión y maquinabilidad, lo que lo hace ideal para usuarios de moldes que requieren alta productividad y tiempos de procesamiento reducidos.
Durante el moldeo de plástico, subproductos corrosivos como sulfuros y gases pueden dañar los moldes. Los aceros resistentes a la corrosión, incluidos los aceros inoxidables martensíticos, prolongan la vida útil del molde, reducen los costos de mantenimiento y garantizan una calidad constante del producto.
El acero nitrogenado mejora el pulido, permitiendo que los moldes alcancen los acabados de espejo necesarios para productos de alta gama, como fundas para smartphones y pantallas LCD. Este material proporciona dureza y una integridad superficial superior.
Los aceros pulvimetalúrgicos presentan alta pureza, propiedades isotrópicas y un contenido altísimo de carbono y aleaciones. Estas características les confieren una tenacidad, resistencia a la corrosión y a la abrasión excepcionales, lo que los hace ideales para moldes utilizados con plásticos reforzados con fibra de vidrio o altamente abrasivos.
Los aceros de fácil mecanización contienen mayores niveles de azufre para mejorar la rotura de viruta y la eficiencia del mecanizado. Se utilizan ampliamente en componentes auxiliares de moldes, como marcos y placas, lo que reduce el tiempo de producción y mejora la eficiencia general de fabricación.
Los factores clave incluyen: Temperatura de procesamiento del plástico, capacidad del equipo del usuario, corrosividad del plástico, requisitos de eficiencia del molde y calidad de la superficie del producto.Considerar esto garantiza el equilibrio adecuado entre dureza, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y capacidad de pulido en el acero elegido.
Los sistemas de moldeo exitosos utilizan una combinación de aceros de alto rendimiento para el núcleo y la cavidad, junto con aceros auxiliares (p. ej., acero nitrurado, acero para matrices de trabajo en caliente). Este enfoque complementario garantiza durabilidad, rentabilidad y una mayor vida útil del molde.
