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塑料模具钢的钢种发展
编辑:杭州有限公司   时间:2019-07-22

        在塑料模具中,除了它的冷作模具材料的基本特性外,还要求塑料模具钢特有的性能,它们是研磨性、蚀刻加工性及焊接性。此外根据树脂的种类要求耐蚀性、耐磨性等。对于这些要求对应模具材料有以下举措。

        研磨性:
        电扇叶片、电视机前壳、立体声系统壳等透明塑料制品或化妆品花纹盖等模具进行高度镜面加工是必要的。塑料透镜或压塑磁盘中也要求模腔表面粗糙度Ra在0.01μm以下的镜面。在镜面加工研磨过程中必须防止产生气孔。气孔来源于夹在钢的内部的硬的非金属夹杂物或粗大的碳化物。这些夹杂物或碳化物与基体的黏附性差,易剥离,在研磨的时候从基体脱落形成气孔。塑料模具钢的硬度低时,研磨料或陷入基体,或带来研磨伤痕。不仅要减少高硬度那样的外来缺陷,而且与夹杂物的硬度差要小,这样基体与夹杂物被均匀地研磨以减少气孔的发生率。

        蚀刻加工性:
        在防尘罩、化妆盒、OA输出放大器器具等重视图案设计性的不透明塑料制品中,为了消除光泽或增加装饰性附加花纹的情况多。附加于模具表面的这种花纹通过蚀刻加工处理来施行。
        蚀刻加工是利用酸进行的腐蚀处理,通过光致抗蚀法形成腐蚀花纹。腐蚀通过从盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氟酸、氧化铁溶液及添加剂组成的腐蚀液来进行。
        由于化学反应引起的蚀刻加工受模具材料质量及其履历的影响大。由于化学成分、结晶组织、晶粒度等影响蚀刻形状、粗糙度、光泽不一样。还有模具材料存在成分偏析或组织偏析时,产生蚀刻混乱,损害制品的美观。因此,作为塑料模具材料无偏析、组织均匀、晶粒度细小、特别是没有成分或组织的偏析是必要的。

        焊接性:
        塑料模具由于计划创意后设计变更或加工一半时表面产生缺陷等经常有焊接修补的情况。当然作为模具材料希望焊接修补容易,在修补的部分不产生蚀刻混乱。

        耐蚀性:
        使用SUS420及其改型钢,在卤素系产生气体的树脂情况中使用SUS系统的材料。在用难燃性树脂时,由于热分解产生腐蚀性气体,同时因增加料量磨耗也剧烈,因此开发SUS440C系列钢、特别是高碳高铬系粉末材料。
        在热硬化树脂或纤维强化系树脂的成形模具中耐磨性是大问题。在这种情况中使用具有必要的耐磨性的高性能冷作钢、高速工具钢、粉末高速钢,还可进一步施行氮化、PVD和CVD气相沉积等表面硬化处理。另外,对于冷作模具钢,粗大碳化物有害于研磨性,因此开发使用一次碳化物量减低的6%~8%Cr系钢或粉末模具钢作为塑料加工的专用钢。
        以上显示了20世纪70年代以来塑料模具钢急速的进展,确立了其在工具钢领域中的高地位。使用的材料从结构特殊钢到包含有大部分工具钢的多样化的钢种。IC集成电路模具也使用超硬合金。因上述理由塑料模具材料由于其多样性,作为JIS标准的钢材标准难以制订。


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