דרישות חומר לתבניות פלסטיק

תנאי העבודה של תבניות פלסטיק שונים מאלה של תבנית הטבעה קרה, בדרך כלל דורשים פעולה ב-150 מעלות צלזיוס -200 מעלות צלזיוס. בנוסף להיותן נתונות ללחץ מסוים, הן צריכות לעמוד גם בפני השפעות הטמפרטורה. בהתבסס על תנאי השימוש ושיטות העיבוד השונות של תבניות פלסטיק, דרישות הביצועים הבסיסיות לפלדה המשמשת בתבניות פלסטיק מסוכמות באופן גס כדלקמן:
1. קשיות שטח מספקת ועמידות בפני שחיקה
הקשיות של תבניות פלסטיק היא בדרך כלל מתחת ל-50-60HRC, ותבניות שעברו טיפול בחום צריכות להיות בעלות קשיות שטח מספקת כדי להבטיח שלתבניות יש קשיחות מספקת. עקב המילוי והזרימה של הפלסטיק, תבניות נתונות ללחץ לחיצה וחיכוך משמעותיים במהלך הפעולה. לכן, יש צורך בתבניות לשמור על דיוק צורה ויציבות מימדית כדי להבטיח חיי שירות מספקים. עמידות הבלאי של התבניות תלויה בהרכב הכימי ובקשיות הטיפול בחום של הפלדה, ולכן הגדלת קשיות התבניות מועילה לשיפור עמידותן בפני שחיקה.
2. יכולת עיבוד מצוינת
רוב תבניות הפלסטיק דורשות חיתוך ותיקונים מסוימים בנוסף לעיבוד EMD. כדי להאריך את חיי השירות של כלי חיתוך, לשפר את ביצועי החיתוך ולהפחית את חספוס פני השטח, הקשיות של פלדת תבנית הפלסטיק חייבת להיות מתאימה.
3. ביצועי ליטוש טובים
מוצרי פלסטיק באיכות גבוהה דורשים ערכי חספוס קטנים על פני חלל התבנית. לדוגמה, ערך החספוס של פני השטח של חלל תבנית ההזרקה נדרש להיות קטן מ-Ra0.1-0.25, בעוד שהמשטח האופטי דורש Ra<0.01nm. The cavity must be polished to reduce the surface roughness value. The steel selected for this purpose requires minimal impurities, fine and uniform microstructure, no fiber directionality, and no pitting or orange peel like defects during polishing.
4. יציבות תרמית טובה
צורת החלקים בתבניות הזרקת פלסטיק היא לרוב מורכבת וקשה לעיבוד לאחר ההמרה. לכן, רצוי לבחור בבעלי יציבות תרמית טובה. לאחר טיפול בחום, לתבנית יש מקדם קטן של התפשטות ועיוות ליניארי, וקצב השינוי בגודל הנגרם מהפרשי טמפרטורה הוא קטן. מבנה המיקרו וגודל התבנית יציבים, וניתן להפחית או לבטל את העיבוד כדי להבטיח את דיוק הממדים וחספוס פני השטח של התבנית.
פלדת פחמן בדרגות 45 ו-50 הן בעלות חוזק ועמידות בפני שחיקה, והן משמשות לעתים קרובות כחומרי מסגרת של עובש לאחר טיפול הרוויה וטיטול. פלדת כלי פחמן גבוהה ופלדת כלי סגסוגת נמוכה בעלות חוזק גבוה ועמידות בפני שחיקה לאחר טיפול בחום, והן משמשות בעיקר ליצירת חלקים. עם זאת, פלדת כלי פחמן גבוהה מתאימה רק לייצור חלקים מעוצבים בגודל קטן ופשוט בשל העיוות הגדול שלה בטיפול החום.
עם התפתחות תעשיית הפלסטיק, דרישות המורכבות והדיוק של מוצרי פלסטיק הולכות ונעשות גבוהות יותר, ודרישות גבוהות יותר מונחות גם לחומרי עובש. לייצור תבניות פלסטיק מורכבות, מדויקות ועמידות בפני קורוזיה, פלדה מוקשה מראש (כגון PMS), פלדה עמידה בפני קורוזיה (כגון PCR) ופלדה מרטנסיטית דלת פחמן (כגון 18Ni-250) לשמש, שלכולם יש חיתוך טוב, טיפול בחום, ביצועי ליטוש וחוזק גבוה.
בנוסף, בבחירת החומרים יש לשקול גם מניעת שריטות והדבקה. אם יש תנועה יחסית בין שני המשטחים, נסו להימנע מבחירת חומרים בעלי אותו מבנה ארגוני. בנסיבות מיוחדות, צד אחד יכול להיות מצופה או ניטרידי כדי לתת לשני הצדדים מבני משטח שונים.