ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพกระบวนการหลักห้าประการสำหรับเหล็กกล้าแม่พิมพ์พลาสติก: คู่มือปฏิบัติสำหรับผู้ซื้อแม่พิมพ์และผู้ผลิตเครื่องมือ

การเลือกเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่เหมาะสมหมายถึงการประเมินคุณสมบัติ 5 ประการที่ขึ้นอยู่กับกระบวนการ-การตี การตัดเฉือน การเชื่อม การอบชุบด้วยความร้อน และการขัดกระจก- ไม่ใช่แค่ความแข็งและราคาเท่านั้น แม่พิมพ์ที่เครื่องจักรสวยงามแต่ไม่สามารถขัดเงาได้ถึง Ra 0.05 μm ได้ถือเป็นแม่พิมพ์ที่ถูกปฏิเสธ คู่มือนี้จะอธิบายว่าคุณสมบัติแต่ละอย่างหมายถึงอะไร วิธีระบุ และเกรดเหล็กใดที่ทำงานได้ดีที่สุดในแต่ละหมวดหมู่

1. ประสิทธิภาพการตีขึ้นรูป

ขั้นตอนการผลิตขั้นแรกสำหรับบล็อกแม่พิมพ์มักจะเป็น-การตีขึ้นรูปแบบเปิด ซึ่งจะแยกโครงสร้างเดนไดรต์แบบหล่อออก ปิดรูพรุนภายใน และสร้างโครงสร้างจุลภาคที่มีความละเอียด-สม่ำเสมอ เหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่มีพฤติกรรมการตีขึ้นรูปไม่ดีจะแตกที่ขอบ เกิดการแตกภายใน หรือเกิดแอนไอโซโทรปีที่ไม่สามารถยอมรับได้

ประสิทธิภาพการตีขึ้นรูปที่ดีต้องมีสามสิ่ง:

• การนำความร้อนสูงพอที่ศูนย์กลางของบล็อกจะมีอุณหภูมิในการตีขึ้นรูปโดยไม่ต้องใช้เวลาแช่นานเกินไป เหล็กกล้าประเภท P20- (0.35–0.40% C, 1.5–2.0% Cr-Mo) มีค่าการนำไฟฟ้าเพียงพอสำหรับบล็อกที่มีความหนาสูงสุด 1,000 มม.
• ความเหนียวร้อนเพียงพอที่จะทนต่ออัตราส่วนการลดการตีขึ้นรูปที่ 3:1 หรือสูงกว่า โดยไม่ทำให้ขอบแตกร้าว นี่เป็นหน้าที่หลักในการควบคุมซัลเฟอร์ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.005% สำหรับการใช้งานที่สำคัญ) และการหลีกเลี่ยงองค์ประกอบที่เป็นจุด-หลอมละลาย-ต่ำ (Cu, Sn, Sb)
• ความต้านทานการเสียรูปต่ำที่อุณหภูมิการตีขึ้นรูป (โดยทั่วไปคือ 1,100–900 องศา) เกรดโลหะผสมสูง- เช่น S136 (สเตนเลสประเภท 420- ที่มีโครเมียม ~13%) ต้องใช้ปริมาณการตีขึ้นรูปสูงกว่าเกรดคาร์บอนธรรมดาหรือเกรดโลหะผสมต่ำ

สำหรับผู้ซื้อแม่พิมพ์ คำถามเชิงปฏิบัติคือ บล็อกนี้ได้รับการตีขึ้นรูปด้วยการลดขนาดที่เพียงพอและจากโรงงานที่มีชื่อเสียงหรือไม่? GNEE Steel จัดหาบล็อกเหล็กขึ้นรูปจากโรงงานที่หลอมด้วยอัตราส่วนการลดขั้นต่ำ 4:1 และจัดทำรายงานการทดสอบอัลตราโซนิกเพื่อยืนยันความสมบูรณ์ภายใน

2. ประสิทธิภาพการตัดเฉือน

โพรงแม่พิมพ์พลาสติกมีลักษณะเป็นซี่โครงลึก-ที่ซับซ้อนทางเรขาคณิต เส้นแบ่งส่วนที่มีรูปทรง ช่องระบายความร้อน และรูเข็มตัวดีด- เหล็กจะต้องตัดเฉือนด้วยเครื่องจักรทั้งเหล็กความเร็วสูง- (HSS) และเครื่องมือคาร์ไบด์ และต้องเจียรโดยไม่ทำให้ล้อไหม้ แตกร้าว หรือบรรทุกน้ำหนัก

2.1 สภาพอุปทานก่อน-ชุบแข็งเทียบกับสภาวะการอบอ่อน

เกรดที่ชุบแข็งก่อน-ช่วยลดความเสี่ยงในการบิดเบือนของ-การให้ความร้อนหลังการตัดเฉือน และเป็นที่นิยมสำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ เกรดอบอ่อนช่วยให้ตัดเฉือนหยาบได้ง่ายขึ้นแต่เพิ่มขั้นตอนการชุบแข็ง

2.2 เกรดการตัดฟรี- (ง่าย-การตัดเฉือน)

สำหรับเหล็กกล้าแม่พิมพ์ก่อน{0}}ชุบแข็งที่มีความแข็งสูง (32–42 HRC) ให้เติมเล็กน้อยซัลเฟอร์ (S) ตะกั่ว (Pb) แคลเซียม (Ca) หรือซีลีเนียม (Se)เกิดการเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ-ที่กระจัดกระจายซึ่งทำหน้าที่เป็นเบรกเกอร์เศษ รูปแบบ "การตัดฟรี-" เหล่านี้-ที่กำหนดด้วยคำต่อท้าย "S" เช่น P20+S, 718S- สามารถลดเวลาในการตัดเฉือนได้ 20–40% เมื่อเทียบกับเกรดพื้นฐาน [อ้างอิง. 1]

ข้อเสีย-มีอยู่จริง: การรวมแบบเดียวกันที่ทำให้ชิปหักยังทำให้เกิดความไม่ต่อเนื่องในระดับจุลภาคซึ่งปรากฏเป็นรูเข็มในระหว่างการขัด-ความมันวาวสูงอย่าระบุเกรดการตัดอิสระ-สำหรับพื้นผิวโพรงคลาส A (กระจกเงา)จองเกรดการตัด-ฟรีสำหรับพื้นผิวที่ไม่ปรากฏ-: ฐานแม่พิมพ์ เสารองรับ และส่วนประกอบโครงสร้าง

3. ประสิทธิภาพการเชื่อม (การเชื่อมซ่อมแซม)

สถานการณ์สองประการทำให้เกิดการเชื่อมบนแม่พิมพ์พลาสติก: (ก) ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนที่ต้องแก้ไข และ (ข) การสึกหรอหรือความเสียหายจากการบริการ{0}}ที่เป็นสาเหตุให้เกิดการซ่อมแซมมากกว่าการเปลี่ยนใหม่ ในทั้งสองกรณี เหล็กจะต้องยอมรับการสะสมของรอยเชื่อมโดยไม่มีการแตกร้าวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ)-

แนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับเกรดทั่วไป:

อุ่นอุณหภูมิเป็นแนวทาง ข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อมที่ผ่านการรับรอง (WPS) สำหรับรูปทรงชิ้นส่วนเฉพาะของคุณมีความสำคัญเหนือกว่า ทดสอบขั้นตอนการซ่อมด้วยคูปองตัวอย่างที่ตรงกับวัสดุฐานและสภาวะการรักษาความร้อน-เสมอ

4. ประสิทธิภาพกระบวนการบำบัดความร้อน

ประสิทธิภาพกระบวนการบำบัดความร้อนหมายถึงการชุบแข็งและปรับอุณหภูมิเหล็กให้ตรงตามคุณสมบัติเป้าหมายได้อย่างน่าเชื่อถือและง่ายดายเพียงใด ตัวชี้วัดเชิงปฏิบัติคือ:

• ความสามารถในการชุบแข็ง:ความลึกที่เหล็กจะแข็งตัวตามปริมาณที่กำหนด เหล็กกล้าประเภท P20- ที่มีโครเมียม ~2%-Mo มีความสามารถในการชุบแข็งเพียงพอสำหรับบล็อกที่มีขนาดไม่เกิน ~500 มม. ในการชุบน้ำมันหรือโพลีเมอร์ ส่วนขนาดใหญ่อาจต้องชุบแข็งแบบสุญญากาศด้วยการดับแก๊สแรงดันสูง
• แนวโน้มการบิดเบือน:ลดลงด้วย (a) อุณหภูมิออสเทนไนซ์ต่ำ (b) ตัวกลางดับช้า (แก๊สกับน้ำมันเทียบกับน้ำ) และ (c) ความเครียด-ซึ่งบรรเทาระหว่างการกลึงหยาบและการเก็บผิวสำเร็จ
• ความเสถียรของกระบวนการ:เหล็กควรสร้างความแข็งสม่ำเสมอ (±1.5 HRC ทั่วทั้งบล็อก) จากความร้อนหนึ่งไปยังอีกความร้อนหนึ่งเมื่อตามรอบเดียวกัน นี่คือสิ่งที่ชื่อเสียงของโรงสีมีความสำคัญ

4.1 การอ้างอิงโดยย่อ: การอบชุบด้วยความร้อนสำหรับเกรดทั่วไป

ปรึกษาใบรับรองโรงสีเสมอสำหรับรอบที่แนะนำของหมายเลขความร้อนจำเพาะ ตารางทั่วไปเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่สิ่งทดแทน

5. ประสิทธิภาพการขัดกระจก

สำหรับชิ้นส่วนพลาสติกเกรดโปร่งใส -มันวาวสูง หรือ-ทางการแพทย์ พื้นผิวของโพรงจะต้องสร้างการสะท้อนแบบ specular- ให้พื้นผิวที่เหมือนกระจกอย่างแท้จริง นี่เป็นข้อกำหนดด้านกระบวนการที่มีความต้องการมากที่สุดและเป็นข้อกำหนดที่ชัดเจนที่สุดในการแยกเหล็กกล้าแม่พิมพ์สินค้าโภคภัณฑ์ออกจากเกรดพรีเมี่ยม

5.1 เป้าหมายความหยาบผิว

ค่า Ra คือเป้าหมายที่สามารถทำได้ด้วยเทคนิคการขัดเงาที่เหมาะสมบนเหล็กที่สะอาด โดยทั่วไป "กระจกเงา" ถูกกำหนดให้เป็น Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 μm [อ้างอิง. 2]

5.2 สิ่งที่จำกัดคุณภาพการขัดเงากระจก

ที่ค่า Ra ต่ำกว่า 0.05 μm ปัจจัยจำกัดไม่ใช่เทคนิคการขัดเงา-แต่คือตัวเหล็กเอง ข้อบกพร่องด้านโลหะวิทยาสามประการเกิดขึ้นที่ระดับนี้:

• สิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ-(อลูมินา, ซิลิเกต, ซัลไฟด์) ในระหว่างการขัด ส่วนที่อ่อนกว่าหรือแข็งกว่านั้นจะถูกฉีกออกหรือดูน่าภาคภูมิใจ ทำให้เกิดรูเข็มหรือหางดาวหาง- ทางออกเดียวคือเหล็กที่สะอาดเป็นพิเศษ-ที่ผลิตโดยการถลุงแร่ด้วยไฟฟ้า (ESR)หรือการถลุงอาร์คสุญญากาศ (VAR).
• แถบโครงสร้างจุลภาค(สลับชั้นที่มีความแข็งต่างกัน) แถบที่นุ่มกว่าจะขัดเงาได้เร็วกว่า ทำให้เกิดพื้นผิวเป็นคลื่น (เปลือกส้ม) การลดการตีขึ้นรูปที่เหมาะสมและการหลอมการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันจะช่วยลดแถบคาดให้เหลือน้อยที่สุด
• ขนาดเกรนไม่-สม่ำเสมอเม็ดละเอียดและสม่ำเสมอ (ASTM 7 หรือละเอียดกว่า) จะขัดเงาได้สม่ำเสมอมากกว่าโครงสร้างหยาบ/ละเอียดแบบผสม NAK80 ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อความสม่ำเสมอของขนาดเกรน-ในสภาพก่อน{4}}แข็งตัว [อ้างอิง. 3]

ประเด็นสำคัญ: หากแม่พิมพ์ของคุณต้องการการตกแต่งผิวกระจก Class A ให้ระบุวัสดุ ESR หรือ VAR และงบประมาณสำหรับค่าใช้จ่ายพรีเมียม ความแตกต่างระหว่างบล็อก P20 ที่หลอมด้วยอากาศ-และบล็อก ESR NAK80 ในเวลาขัดเงาเพียงอย่างเดียวสามารถคืนต้นทุนวัสดุในแม่พิมพ์แรกได้

6. Putting It All Together - การเลือกเกรดตามลำดับความสำคัญ

คุณสมบัติกระบวนการทั้งห้ามีความสัมพันธ์กันและบางครั้งก็ขัดแย้งกัน ตารางด้านล่างช่วยจับคู่เกรดให้ตรงกับข้อกำหนดหลักของคุณ:

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่าง P20, 718, NAK80 และ S136 คืออะไร?

P20 (1.2311) เป็นเหล็กกล้าแม่พิมพ์-วัตถุประสงค์ทั่วไปที่ชุบแข็งก่อน-ที่ ~28–32 HRC. 718 (1.2738) เติมนิกเกิลเพื่อการขัดเงาที่ดีขึ้นและความสม่ำเสมอของความแข็งที่ ~28–35 HRC NAK80 (P21) เป็นเหล็กกล้าสะอาด-ชุบแข็งพิเศษ-แบบตกตะกอนที่ ~38–42 HRC ออกแบบมาเพื่อการขัดเงากระจก S136 (ประเภทสเตนเลส 420) เป็นเกรดต้านทานการกัดกร่อน-ที่ชุบแข็งถึง 48–52 HRC สำหรับ PVC และพลาสติกที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การเลือกขึ้นอยู่กับวัสดุพลาสติก พื้นผิวที่ต้องการ และปริมาณการผลิต

Ra ใดที่จำเป็นสำหรับแม่พิมพ์พลาสติกขัดเงา-

ผิวเคลือบกระจกโดยทั่วไปกำหนดเป็น Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 μm ช่องวัตถุประสงค์ทั่วไป-เป้าหมาย Ra 0.16–0.08 μm แม่พิมพ์เกรดออพติคัล- (เลนส์ ชิ้นส่วนทางการแพทย์) ต้องใช้ Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 μm การบรรลุเป้าหมายนี้ต้องใช้เหล็ก ESR หรือ VAR เกรดที่ละลายในอากาศ-จะแสดงรูเข็มและการรวมตัวที่ระดับเหล่านี้

โพรงแม่พิมพ์พลาสติกสามารถซ่อมแซมได้-หรือไม่

ใช่ โดยการเชื่อม TIG ด้วยฟิลเลอร์ที่เข้ากัน เปิดเตาอบที่ 250–350 องศา ค่อยๆ เย็น และคลายเครียด-หากจำเป็น พื้นที่ที่ได้รับการซ่อมแซมแทบจะไม่ได้ขัดเงาตามมาตรฐานกระจก Class A; การเชื่อมถือเป็นการกอบกู้ได้ดีที่สุด ไม่ใช่วิธีการผลิต ทดสอบขั้นตอนบนคูปองตัวอย่างก่อนทุกครั้ง

อะไรทำให้เหล็กแม่พิมพ์ "ตัดฟรี-"

ซัลเฟอร์ (S) ตะกั่ว (Pb) แคลเซียม (Ca) และซีลีเนียม (Se) จะถูกเติมเข้าไปเพื่อสร้างการรวมตัวของชิป- เกรดการตัดฟรี- (P20+S, 718S) ช่วยลดเวลาในการตัดเฉือนลง 20–40% แต่คุณภาพการขัดเงากระจกจะลดลงเนื่องจากการดึงออก- ใช้พวกมันกับ-พื้นผิวที่ไม่ปรากฏภายนอกเท่านั้น

มาตรฐานจีนใดครอบคลุมถึงเหล็กแม่พิมพ์พลาสติก

กิกะไบต์/ที 1299-2014เหล็กกล้าเครื่องมือและแม่พิมพ์เป็นมาตรฐานหลักของจีน มาตรฐานสากลที่เทียบเท่า ได้แก่ DIN 1.2311 (P20), DIN 1.2738 (718), AISI P20/P21 และ JIS G 4404 ยืนยันว่าฉบับใดใช้กับคำสั่งซื้อของคุณ

ต้องการเหล็กแม่พิมพ์ P20, 718, NAK80 หรือ S136 ใช่ไหม

บอกเกรด ขนาดบล็อก และความต้องการการตกแต่งพื้นผิวของคุณให้เราทราบ GNEE Steel จำหน่ายเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกในรูปแบบแผ่นและบล็อก ตัดตามขนาดของคุณ พร้อมใบรับรองโรงงานเต็มรูปแบบ

รับใบเสนอราคา

หรือส่งอีเมล info@gneesteels.com · WhatsApp +86 15824687445

ข้อสงวนสิทธิ์: บทความนี้ให้คำแนะนำทางเทคนิคทั่วไป และไม่ถือเป็นคำแนะนำทางวิศวกรรมหรือการรับประกันผลิตภัณฑ์ พารามิเตอร์กระบวนการเป็นค่าตัวแทน พารามิเตอร์ที่แท้จริงขึ้นอยู่กับความร้อนจำเพาะ รูปทรงของชิ้นส่วน และอุปกรณ์ Gnee Steel (Tianjin) Co., Ltd. แนะนำให้ผู้ใช้ผ่านการรับรองกระบวนการทั้งหมดเกี่ยวกับวัสดุตัวอย่างก่อนการผลิต ไม่มีการรับรองความถูกต้องของการอ้างอิงของบุคคลที่สาม-