刀具材料选择的重要性

刀具材料选择的重要性

在注射成型中,有两个关键的“材料”需要做出选择:用哪种塑料材料来制作产品,以及在制作零件的模具时使用哪种工具材料。每种选择都有许多选择,但为了增加复杂性,选择的树脂对应该选择的工具材料有很大的限制。

在本文中,我们将简要讨论在选择模具材料时必须权衡的重要考虑因素。我们不打算全面回顾市场上所有可供选择的合金,但我们将给出主要金属类别的概述。

这一部分最重要的是什么?

在决定最适合您需求的工具材料之前,您必须首先确定您真正的特定需求是什么。对于这些基本问题,你的设计和制作团队必须保持一致:

这个工具需要使用多长时间?换句话说,这个工具在其生命周期内需要生产多少个零件?与现有的模具或蛀牙的变化相比,是否存在需要新工具的代际变化?

要求的表面光洁度是多少?零件是否需要有纹理,或者你是否试图制造具有高光学质量的零件,必须是完美无缺的?如果是后者,您的选择相当狭窄,因为不是所有的工具金属可以提供或保持非常光滑,高光泽的表面光洁度。

你争取的周期是多少?当然,这与EAU(估计的年使用量),每个模具的腔数,你将使用的机器的注射压力等直接相关。工具材料对循环时间有很大的影响,因为可用的选择在热导率上有很大的差异。

什么模具材料与你们的塑料兼容?具有最佳耐腐蚀性的金属最好与具有腐蚀性的树脂(如PVC)一起使用。另一种工具材料可以提供更好的抗侵蚀能力,比如填充玻璃的尼龙。这些都是选择树脂的关键原因之前模具材料。一个有经验的合同制造商和一个高度熟练的工程师团队应该能够帮助您确定什么树脂是最适合您的项目,这样您就可以决定工具的材料。

什么是前期成本和维护成本的合理平衡?如果您的预期产量只有几百或上千个部件,长期维护可能不是问题。更便宜的工具通常具有最短的生命周期,所以在只需要有限数量的情况下,这可能是一个值得做的权衡。然而,如果你计划用一个模具制造数百万个零件,较高的前期成本可能是更好的选择。投资在钢模具上的初始费用不需要维修或额外的维护程序,就可以很好地维持下去,并有助于在工具的生命周期内带来投资回报率。

常见的材料选择

现在,我们来讨论一下几种常用工具材料的特点。

淬火钢:毫无疑问,这是最昂贵的选择,但它也提供了最长的工具寿命。它的耐磨性使它成为需要使用研磨玻璃填充树脂的项目的更好的选择。H-13是一个示例级,洛氏硬度从48到52,表面光洁度达到SPI a -1。然而,与其他合金相比,淬硬钢的导热系数相对较低,这意味着你可能需要额外关注冷却(可能需要额外的冷却剂通道或甚至铍铜镶件)。

硬不锈钢:不锈钢比其他钢更耐腐蚀,如果你让水通过冷却通道或使用腐蚀性塑料,如PVC,这是很好的。它的导热性不是很好,但它可以为零件提供高质量的表面光洁度。

Pre-hardened钢:提供更低的耐磨性比“后”淬硬钢(以上讨论),但由于其较低的成本,用于较小的体积或大型零件。

铝:铝模具的成本比其他模具低得多,但如果维护得当,它可以生产数百个,甚至数千个零件,而没有明显的问题。与各种类型的钢相比,铝的导热系数也高得多,这使得树脂的冷却和凝固速度更快,提供更短的循环时间。另一方面,铝比钢软得多,这使得它更容易受到损坏,这可能导致意外的、昂贵的维修成本,以及过度停机产生的成本。记住,额外的维护程序将必须执行的任何工具的铝,所以预期有一个成本权衡涉及这里。

铍铜合金由于其很高的导热系数,这种合金被用于模具中需要快速散热的区域。在钢模具中使用铍铜镶嵌物提供了铝的主要好处之一,但与钢的寿命相同。

一般来说,越硬的钢在较长的时间内表面光洁度越好。尽管对于某些应用来说,更平滑并不等于更好。例如,如果您的部件是一个手柄,那么您可能需要一个有纹理的表面,以便用户获得更好的抓地力。一般来说,更硬的钢导热系数更低,维护成本更低,初始工具成本更高。

这些概括掩盖了工具材料选择如何影响每个部件的成本、冷却和整体生产成本的许多复杂性。这就是为什么有一个知识渊博和经验丰富的合同制造合作伙伴来指导您完成项目的每一个权衡和技术细节,使您的设计成为现实是至关重要的。

普罗维登斯了解注塑的所有方面,包括模具材料的选择。

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