اهمیت انتخاب فولاد در قالب تزریق پلاستیک

برای داشتن تاثیر بهتر در قالب و عمر بیشتر قالب ، تولید کنندگان فولاد ،دسته ای از محصولات فولادی رابرای قالب تولید کرده اند .این بخش تمرکز بر روی عوامل تاثیرگذار بر انتخاب فولاد مناسب برای قالب است .

اگر چه فاکتورهای زیادی برای انتخاب نوع فولاد قالب وجود دارد ،اما ما بر روی فاکتورهای اصلی تمرکز می کنیم :

  • انواع پلاستیک
  • فرایند قالب های پلاستیک
  • تعداد قطعات برای تولید
  • سطح پرداخت قطعات
  • طراحی حفره
  • روش شکل دادن حفره
  • روش عملیات حرارتی

مواد ترموپلاستیک در قالب گیری تزریقی دارای شرایط مناسبی هستند در زمانی که حرارت داده می شود ، سخت می شود و سپس سرد می شود .

این فرایند می تواند تکرار شود زیرا هیچ تغییر شیمیایی در قالبسازی و خنک کاری اتفاق نیافتاده است . تنها شکل فیزیکی در قالب موجود است . تا زمانی که تغییرات شیمیایی وجود نداشته باشد ، عملیات کلیدی با مواد مناسب و خام و قالب گیری مجدد امکان پذیر است .

مواد ترموپلاستیک که در قالب های تزریق رایج است شامل :

  • ای بی اس (A.B.S)
  • اکریلیک (Acrylic )
  • سلولزها (Cellulose )
  • فلوروکربن (Fluorocarbons )
  • نایلون (Nylon )
  • پلی کربنات (polycarbonate )
  • پلی اتیلن (Polyethylene)
  • پلی پروپیلن (Polypropylene)
  • استیرین/پلی استیرین (Polystyrene )
  • وینیل/پی وی سی (PVC)

موارد استفاده از این نوع ترموپلاستیک ها در فولادهای قالب تزریق پلاستیک متداول می باشد که براساس نوع عملکرد قالب تعیین می شود . فولاد مناسب برای بعضی از این ترموپلاستیک ها مشابه ذیل انتخاب می گردند .

۱ – زبانه محافظ پلاستیک : استفاده از فولاد زد زنگ مانند DME #6

۲ – پرکننده های شیشه ای پلاستیک : استفاده از فولاد زد زنگ ، H-13 ،و D-2

۳ – وینیل / پی وی سی : استفاده از فولاد زد زنگ مانند فولاد DME #6

مواد ترموپلاستیک توسط حرارت و فشار تنظیم می شود . تغییرات شیمیایی به وجود آمده و مواد به شکل و حالت اولیه خود نمی توانند برگردند. انواع مختلف پر کننده ها برای بدست آوردن مواد ویژه مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از پلاستیک ها معمولا به صورت فشرده در قالب بوده و با فرایندهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرد . پلاستیک های بدست آمده در این گروه عبارتند از :

  • اکریلیک Acrylic
  • آلکیدها Alkyds
  • اپوکسی ها Epoxies
  • ملامین–فرمالدئید Melamine-formaldehyde
  • فنولیک Phenolic
  • پلی استرها Polyesters
  • سیلیکون ها Silicones
  • اوره –فرمالدئید Urea-formaldehyde

تعداد قطعات یک قالب تاثیر بسازایی در طراحی قالب ، هزینه ها و انتخاب فولاد آن دارد .

در طراحی قالب ها باید موارد زیر در نظر گرفته شود :

  • افزایش تعداد حفره های قالب
  • کیفیت بهتر متریال پلاستیک ،نیاز به انتخاب فولاد در برابر خوردگی سطح
  • کیفیت فولاد بالاتر برای قالب هایی با تزریق چند نوع مواد مختلف
  • استفاده از روش های پوشش دهی مانند پوشش دهی کروم

عمر قالب برای تعداد قطعات قابل قبول در یک قالب مورد توجه است .در بعضی از موارد انتخاب فولاد قالب ،توسط طراح قالب در نظر گرفته می شود که شامل :

قالب کوتاه مدت :

مواد استفاده شده در این قالب ها می تواند آلومینیوم ، و فولاد های کم کربن باشد .

قالب میان مدت :

مواد استفاده شده در این قالب ها می تواند شامل P20 ,P21 و فولادهایی با کربن متوسط باشد .

قالب بلند مدت :

مواد استفاده شده در این قالب ها می تواند شامل ورق های کرومی ، P20 نیترید شده ،فولاد زد زنگ ، فولاد های ابزار H13,D2,S7 و یا دیگر فولادهای سخت شده با آب و روغن .

کیفیت سطح در حفره قالب به طور مستقیم بر کیفت سطح قطعات پلاستیکی تولید شده تاثیرگذار است . کیفیت سطح بهتر قالب ،باعث کیفیت بهتر در سطح قطعات است . موارد زیر بر کیفیت سطح نهایی تاثیر گذار است :

  • نوع فولاد مورد استفاده در قالب
  • روش ماشینکاری و کیفیت سطح قالب
  • طراحی قطعه و کاربرد آن
  • استفاده از روش های پولیش کردن

قالب های فولادی معمولا دارای کیفیت سطح بالا بوده و برای ساخت مواردی به شرح زیر می باشند :

  • AISI
  • P20
  • P21
  • H13
  • A2
  • A4
  • A6
  • A8
  • ۴۱۴۰
  • ۴۱۵۰
  • P2
  • ۰۱
  • ۰۲
  • S7
  • فولاد زد زنگ کلاس ۴۱۴ و ۴۲۰

قابلیت پولیش کردن فولاد بستگی مسقیم به کیفیت آن دارد .از عیوبی مانند موک ، تخلخل ،تفکیک شدگی کاربید ، و دیگر موارد می بایست جلوگیری شود . در کل با افزایش سختی فولاد، سطح نهایی رو به افزایش است.