¿Cuáles son los materiales a elegir para los moldes de inyección?
Introducción al acero para moldes
El acero para moldes se puede dividir en términos generales en 3 categorías: acero para moldes para trabajo en frío, acero para moldes para trabajo en caliente y acero para moldes de plástico, que se utilizan para forjar, estampar, cortar y fundir a presión. Dado que los usos de varios moldes son diferentes y las condiciones de trabajo son complejas, el acero para moldes utilizado para la fabricación de los moldes debe tener alta dureza, resistencia, resistencia al desgaste, tenacidad suficiente, así como alta templabilidad, templabilidad y otros rendimientos del proceso de acuerdo con las condiciones de trabajo. Debido a los diferentes usos y a las complejas condiciones de trabajo, los requisitos de rendimiento del acero para moldes también son diferentes.
El acero para moldes de trabajo en frío incluye troqueles de estampado en frío, troqueles de trefilado, troqueles de embutición profunda, troqueles de estampado, troqueles de laminación de roscas, troqueles de perfilado, troqueles de estampación en frío y troqueles de extrusión en frío. El acero para moldes de trabajo en frío, de acuerdo con sus condiciones de trabajo de fabricación, debe tener alta dureza, resistencia, resistencia al desgaste, tenacidad suficiente, así como alta templabilidad, templabilidad y otros rendimientos del proceso. El acero aleado para herramientas utilizado para estos fines generalmente pertenece a aceros aleados con alto contenido de carbono, con una fracción de masa de carbono superior al 0,80 %. El cromo es un elemento de aleación importante en este tipo de acero y su fracción de masa no suele ser superior al 5%. Sin embargo, para algunos aceros para moldes que requieren una alta resistencia al desgaste y una deformación muy pequeña después del templado, la fracción de masa de cromo máxima puede alcanzar el 13% y, para formar una gran cantidad de carburos, la fracción de masa de carbono en el acero también es muy alta, hasta 2,0% ~ 2,3%. El acero para moldes de trabajo en frío tiene un contenido de carbono relativamente alto y su microestructura pertenece principalmente al acero hipereutectoide o al acero ledeburita. Los tipos de acero más utilizados incluyen acero con alto-carbono y baja-aleación, acero con alto-carbono y alto-cromo, acero con cromo-molibdeno y acero con medio-cromo-tungsteno-manganeso.
Los moldes para trabajo en caliente se dividen principalmente en tipos de forja con martillo, forja con troquel, extrusión y fundición a presión, incluidos troqueles de forja en caliente, troqueles de forja en prensa, troqueles de estampado, troqueles de extrusión en caliente y troqueles de fundición a presión de metal. Los moldes para trabajo en caliente están sujetos a enormes tensiones mecánicas durante el trabajo y también deben resistir los efectos del calentamiento y enfriamiento repetidos, lo que provoca grandes tensiones térmicas. Además de alta dureza, resistencia, dureza al rojo, resistencia al desgaste y tenacidad, el acero para moldes para trabajo en caliente también debe tener buena resistencia a altas-temperaturas, estabilidad a la fatiga térmica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Además, se requiere que tenga una alta templabilidad para garantizar propiedades mecánicas uniformes en toda la sección transversal-. Para el acero para moldes de fundición a presión, también debe tener el rendimiento para resistir el calentamiento y enfriamiento repetidos en la capa superficial sin agrietarse, y para resistir el impacto y la erosión del flujo de metal líquido. Este tipo de acero generalmente pertenece al acero de aleación de carbono medio -, con una fracción de masa de carbono de 0,30% ~ 0,60%, que es acero hipoeutectoide, y algunos aceros se convierten en aceros eutectoides o hipereutectoides debido a la adición de más elementos de aleación (como tungsteno, molibdeno, vanadio, etc.). Los tipos de acero más utilizados incluyen acero al cromo-manganeso, acero al cromo-níquel, acero al cromo y acero al cromo-tungsteno.
Los moldes de plástico incluyen moldes de plástico termoplástico y moldes de plástico termoestable. Se requiere que el acero para moldes de plástico tenga ciertas propiedades como resistencia, dureza, resistencia al desgaste, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Además, también se requiere un buen rendimiento del proceso, como una pequeña deformación por tratamiento térmico, buena maquinabilidad, buena resistencia a la corrosión, buen rendimiento de esmerilado y pulido, buen rendimiento de soldadura de reparación, alta rugosidad, buena conductividad térmica y condiciones de trabajo estables, tamaño y forma. Generalmente, el acero para moldes de trabajo en caliente se puede seleccionar para moldeo por inyección o moldeo por extrusión; El acero para moldes de trabajo en frío se puede seleccionar para moldes termoendurecibles y troqueles que requieren alta resistencia al desgaste y alta resistencia.