Γιατί η επιλογή χάλυβα είναι μια μακροπρόθεσμη-απόφαση, όχι μια λεπτομέρεια προμήθειας
Όταν οι μηχανικοί σκέφτονται για έναΚαλούπι Ψεκασμού Κινηματογράφου, η προσοχή συνήθως στρέφεται στη γεωμετρία της κοιλότητας, τη διάταξη ψύξης και τη στρατηγική πύλης. Η επιλογή χάλυβα μπορεί να μοιάζει με λεπτομέρεια που πρέπει να παραδώσετε στον κατασκευαστή του καλουπιού. Στην πράξη, η επιλογή χάλυβα καθορίζει πέντε πράγματα που έχουν σημασία σε ολόκληρο το πρόγραμμα παραγωγής:
Διάρκεια ζωής καλουπιού - πόσους κύκλους εκτελεί το εργαλείο πριν από τη φθορά ή την ανανέωση λόγω κόπωσης
Σταθερότητα διαστάσεων υπό κυκλικό φορτίο - είτε το προφίλ του δοντιού διατηρεί το σχήμα του σε εκατομμύρια λήψεις
Ανθεκτικότητα φινιρίσματος επιφάνειας - πόσο καιρό παραμένει μια γυαλισμένη ή υφή επιφάνεια σύμφωνα με τις προδιαγραφές
Μεσοδιάστημα και κόστος συντήρησης - πόσο συχνά χρειάζεται προσοχή το εργαλείο και τι κοστίζει κάθε παρέμβαση
Συμβατότητα με το πλαστικό που διαμορφώνεται - είτε ο χάλυβας αντέχει στη διάβρωση ή τη χημική προσβολή από τη ρητίνη ή τα πρόσθετά της
Η σωστή λήψη αυτής της απόφασης στο στάδιο του σχεδιασμού είναι ένα από τα πιο οικονομικά-αποτελεσματικά προληπτικά βήματα που υπάρχουν. Μια μελέτη του 2020 που δημοσιεύτηκε στοJournal of Materials Processing Technologyδιαπίστωσε ότι οι αναντιστοιχίες επιλογής χάλυβα καλουπιού - κυρίως βάσει-προδιαγραφής σκληρότητας για λειαντικές ρητίνες - ήταν υπεύθυνες για περίπου το 28% του απρογραμμάτιστου κόστους εργαλείων σε μια ομάδα 85 προγραμμάτων παραγωγής καλουπιών που συμμετείχαν στην έρευνα. Ειδικά για ένα εργαλείο με γρανάζια ακριβείας, όπου οι ανοχές διαστάσεων στα δόντια του γραναζιού είναι σφιχτές και τα λειαντικά υλικά είναι κοινά, οι συνέπειες του κάτω από{6}}καθορισμένου χάλυβα είναι άμεσες και μετρήσιμες.
Οι κύριες κατηγορίες χάλυβα καλουπιών και τι είναι οι καλύτερες
P20 / 718 - Προ-Σκληρυμένη, καλή μηχανική ικανότητα, μέτρια διάρκεια ζωής
Ο P20 είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους χάλυβες καλουπιού παγκοσμίως, ο οποίος παρέχεται προ-σκληρωμένος σε περίπου HRC 30–36. Το καλούπι μπορεί να κατεργαστεί απευθείας στις τελικές διαστάσεις χωρίς επόμενο στάδιο σκλήρυνσης, το οποίο μειώνει τον χρόνο παράδοσης και το κόστος μηχανικής κατεργασίας.
Όπου το P20 λειτουργεί καλά:
Εργαλεία χαμηλού-έως-μεσαίου όγκου που χρησιμοποιούν μη-τριβικά θερμοπλαστικά (ABS, PP, PE, μη γεμισμένο νάιλον)
Πρωτότυπο και εργαλεία γέφυρας όπου η γρήγορη παράδοση έχει μεγαλύτερη σημασία από τη μέγιστη διάρκεια ζωής του καλουπιού
Μεγάλα δομικά εξαρτήματα βάσης καλουπιού όπου η σκληρότητα δεν είναι η κύρια απαίτηση
Όπου το P20 αποτυγχάνει:
ΚάθεΚαλούπι Ψεκασμού Κινηματογράφουεφαρμογή τρεξίματος με γυαλί-γεμισμένες ή μεταλλικές-ρητίνες γεμάτες - η σκληρότητα είναι ανεπαρκής και η φθορά αρχίζει αμέσως
Προγράμματα μεγάλου-όγκου που στοχεύουν 800,000+ κύκλους - Τα εργαλεία P20 χρειάζονται ανακαίνιση πολύ πριν από αυτό το σημείο
Εφαρμογές που απαιτούν γυαλισμένη επιφάνεια καθρέφτη - Η σκληρότητα του P20 περιορίζει την επιτεύξιμη ποιότητα γυαλίσματος
Για έναν τέτοιο τύπο καλουπιού που παράγει εξαρτήματα ακριβείας από PA66 GF30 ή παρόμοιες γεμισμένες μηχανικές ρητίνες, το P20 είναι απλώς το λάθος υλικό. Θα παράγει καλά πρώτα δείγματα-αλλά θα υποβαθμιστεί σταδιακά κατά τη διάρκεια της παραγωγής.
H13 - Θερμότητα-Επεξεργάσιμο, υψηλή σκληρότητα, μεγάλη διάρκεια ζωής
Το H13 είναι το βιομηχανικό πρότυπο για καλούπια έγχυσης υψηλού-υψηλού όγκου, απαιτητικών. Είναι ένας καυτός-χάλυβας εργαλείων εργασίας που είναι τραχύ-επεξεργασμένος με μηχανική κατεργασία στην κατάσταση ανόπτησης και στη συνέχεια σκληρύνεται- σε HRC 48–54 πριν από το τελικό φινίρισμα. Το H13 είναι η σωστή βασική προδιαγραφή για οποιεσδήποτε λειαντικές μηχανικές ρητίνες επεξεργασίας καλουπιών εξαρτημάτων γραναζιών σε όγκους παραγωγής άνω των 500.000 βολών.
Πλεονεκτήματα του H13:
Η υψηλή σκληρότητα επεξεργασίας-επεξεργασίας - αντιστέκεται στη φθορά από ίνες γυαλιού, ορυκτά πληρωτικά και παρόμοια λειαντικά σωματίδια
Η εξαιρετική σκληρότητα για την κατηγορία σκληρότητάς του - αντιστέκεται στο ράγισμα της κόπωσης σε λεπτά γεωμετρικά χαρακτηριστικά όπως ρίζες δοντιών γραναζιού
Η καλή αντοχή στη θερμική κόπωση - χειρίζεται την επαναλαμβανόμενη θέρμανση και ψύξη χωρίς ρωγμές στην επιφάνεια
Διάρκεια καλουπιού 1.000,000+ βολές με σωστή συντήρηση. συχνά 2.000,000+ για καλά-διατηρημένα εργαλεία υψηλής σκληρότητας-
Περιορισμοί:
Απαιτεί θερμική επεξεργασίαμετά από ακατέργαστη μηχανική κατεργασία, προσθέτοντας 2-4 εβδομάδες στο χρόνο παράδοσης
Η παραμόρφωση των διαστάσεων κατά τη θερμική επεξεργασία πρέπει να προγραμματιστεί στην ακολουθία μηχανικής κατεργασίας
Πιο δύσκολες στη μηχανική επεξεργασία σε σκληρυμένη κατάσταση - λειτουργίες φινιρίσματος χρησιμοποιούν EDM και λείανση
Δεν είναι εγγενώς ανθεκτικό στη διάβρωση-- απαιτεί προστασία επιφάνειας σε υγρή αποθήκευση
Το H13 στο HRC 50–52 είναι η τυπική προδιαγραφή για μηχανικές ρητίνες μηχανικής λειτουργίας με καλούπι έγχυσης κινητήρα Gear Gear. Η σκληρότητα αντιστέκεται στη φθορά στις πλευρές των δοντιών του γραναζιού, όπου η ακρίβεια διαστάσεων καθορίζει άμεσα την ποιότητα του πλέγματος και η σκληρότητα αντιστέκεται στο ράγισμα στα λεπτά τμήματα μεταξύ των δοντιών.
S136 / 420SS - Ανοξείδωτο, Ανθεκτικό στη διάβρωση-
Ο S136 και παρόμοιοι ανοξείδωτοι χάλυβες καλουπιών (420-ποιότητας τροποποιημένοι για χρήση σε καλούπι) παρέχουν αντοχή στη διάβρωση που στερούνται οι τυπικοί χάλυβες εργαλείων. Μπορούν να υποστούν θερμική επεξεργασία σε HRC 50–52, συνδυάζοντας τη χρήσιμη σκληρότητα με την αντοχή στη σκουριά.
Οι καλύτερες εφαρμογές:
Η επεξεργασία του PVC - το αέριο HCl που απελευθερώνεται κατά τη χύτευση διαβρώνει τους τυπικούς χάλυβες γρήγορα
Μέρη που έρχονται σε επαφή με ιατρικά και τρόφιμα{0}}που απαιτούν αποστειρωμένες επιφάνειες καλουπιού
Διαφανή οπτικά μέρη που απαιτούν γυάλισμα καθρέφτη που διατηρούνται χωρίς οξείδωση επιφάνειας
Υγρά περιβάλλοντα λειτουργίας όπου το πρότυπο H13 θα απαιτούσε συνεχή προστατευτική επεξεργασία
Για ένα τυπικό νάιλον ή POM που τρέχει καλούπι, το S136 τυπικά προσδιορίζεται-από την άποψη της διάβρωσης και προσθέτει κόστος χωρίς ανάλογο όφελος. Γίνεται η σωστή επιλογή εάν η ρητίνη είναι διαβρωτική ή το περιβάλλον λειτουργίας είναι πολύ υγρό.
NAK80 / 2738 - Pre-Hardened, Mirror-Polish Capable
Το NAK80 είναι ένας χάλυβας εργαλείων από νικέλιο-αλουμίνιο-κράμα χαλκού που παρέχεται προ-σκληρυμένος σε HRC 40–43. Η ξεχωριστή ιδιότητά του είναι η δυνατότητα στίλβωσης - επιτυγχάνει φινίρισμα καθρέφτη βαθμού Α1 (Ra 0,02μm ή μικρότερη) πιο εύκολα από το P20, χωρίς να απαιτείται σκλήρυνση.
Οι καλύτερες εφαρμογές:
Περιβλήματα καταναλωτικών ηλεκτρονικών ειδών με premium καλλυντικές επιφάνειες (εφαρμογές Mouse Shell Injection Mold)
Συσκευασίες καλλυντικών και είδη πολυτελείας όπου η γυαλάδα επιφάνειας είναι ο κύριος οδηγός προδιαγραφών
Οποιοδήποτε τμήμα στο οποίο το φινίρισμα της επιφάνειας Α-πρέπει να διατηρείται με συνέπεια σε εκατομμύρια κύκλους
Ένα καλούπι έγχυσης κελύφους ποντικιού για ένα προϊόν premium συχνά προσδιορίζει το NAK80 για τα ένθετα καλλυντικών κοιλοτήτων: η σκληρότητα (HRC 40–43) είναι επαρκής για μη λειαντικό ABS, η δυνατότητα στίλβωσης είναι ανώτερη από το P20 και δεν απαιτείται βήμα θερμικής επεξεργασίας. Για προγράμματα μεγάλου-όγκου άνω των 800.000 λήψεων, το H13 προσφέρει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, αλλά απαιτεί πιο εξειδικευμένη εργασία στίλβωσης για να επιτευχθεί η ίδια ποιότητα επιφάνειας.
8407 / SKD61 - Ισοδύναμο Premium H13
Το 8407 (ονομασία Uddeholm) και το SKD61 (Ιαπωνικό Βιομηχανικό Πρότυπο) είναι-αντίστοιχα υψηλής ποιότητας με το πρότυπο H13, που παράγονται με υψηλότερη καθαριότητα χάλυβα (λιγότερα μη{4}}μεταλλικά εγκλείσματα), καλύτερη σκληρότητα σε υψηλή σκληρότητα και πιο σταθερή απόκριση θερμικής επεξεργασίας} σε μεγάλες διατομές{5.
Για ένα απαιτητικό καλούπι ψεκασμού κινητήρα με στόχο ζωής παραγωγής πάνω από 2.000.000 βολές ή για καλούπια γραναζιών με πολύ λεπτά χαρακτηριστικά που απαιτούν την καλύτερη διαθέσιμη σκληρότητα σε υψηλή σκληρότητα, το 8407 ή το SKD61 είναι η κατάλληλη αναβάθμιση από το τυπικό H13.
Αντιστοίχιση χάλυβα με την εφαρμογή σας
Καλούπι Ψεκασμού Κινηματογράφου
Ένα τέτοιο εργαλείο επεξεργασίας γυαλιού-γεμισμένο από νάιλον ή ορυκτά-PBT με πλήρωση έχει συγκεκριμένες απαιτήσεις που μεταφράζονται άμεσα σε απαιτήσεις χάλυβα.
Η ενίσχυση από ίνες γυαλιού σε υλικά όπως το PA66 GF30 είναι εξαιρετικά λειαντικό - διαβρώνει προοδευτικά τις επιφάνειες της κοιλότητας, κυρίως στις πλευρές των δοντιών του γραναζιού όπου η ακρίβεια των διαστάσεων καθορίζει την ποιότητα του πλέγματος. Ένα καλούπι έγχυσης κινητήρα με ανοχές διαστάσεων ±0,02–0,05 mm στο προφίλ του δοντιού δεν μπορεί να ανεχθεί προοδευτική φθορά που μετατοπίζει αυτές τις διαστάσεις μετά από 200.000 κύκλους.
Οι σωστές προδιαγραφές για ένα εργαλείο μετάδοσης κίνησης με λειαντικές ρητίνες:
Ένθετα κοιλότητας και πυρήνα: H13 σε HRC 50–52 ελάχιστο. 8407/SKD61 όπου οι στόχοι ζωής παραγωγής υπερβαίνουν τις 2.000.000 βολές
Επεξεργασία επιφανειών: Επικάλυψη TiN PVD σε επιφάνειες οδοντικής κοιλότητας για μέγιστη προστασία από τη φθορά σε εφαρμογές υψηλής-γυαλιού-με περιεχόμενο
Βάση καλουπιού: P20 ή ισοδύναμο - η βάση δεν αντιμετωπίζει τις ίδιες απαιτήσεις φθοράς με τα ένθετα κοιλότητας
Ο καθορισμός του P20 για ένα καλούπι ψεκασμού κινητήρα με γεμάτες μηχανικές ρητίνες είναι μια τεκμηριωμένη λειτουργία αστοχίας. Μπορεί να φαίνεται αποδεκτό στους πρώτους 100.000 κύκλους, αλλά η μετατόπιση του προφίλ των δοντιών επιταχύνεται από εκείνο το σημείο και γίνεται ζήτημα ποιότητας παραγωγής προτού το καλούπι φτάσει στη μισή προβλεπόμενη διάρκεια ζωής του.
Καλούπι έγχυσης κελύφους ποντικιού
Ένα καλούπι έγχυσης κελύφους ποντικιού με μείγμα ABS ή ABS/PC έχει θεμελιωδώς διαφορετικές απαιτήσεις από ένα καλούπι γραναζιών. Το ABS είναι ένα υλικό χαμηλής-τριβής - η φθορά της επιφάνειας της κοιλότητας είναι πολύ πιο αργή από ό,τι με τις γεμάτες ρητίνες. Η κυρίαρχη απαίτηση είναι η ποιότητα της καλλυντικής επιφάνειας και η μακροχρόνια συντήρησή της.
Για έναΚαλούπι έγχυσης κελύφους ποντικιούμε κορυφαίες απαιτήσεις σε καλλυντικά, το NAK80 (προ-σκληρυμένο HRC 40–43) είναι η πιο κοινή κατάλληλη επιλογή για προγράμματα έως περίπου 800.000 λήψεις. Για μεγαλύτερα προγράμματα, το H13 σε HRC 48–50 με γυάλισμα υψηλής ποιότητας παρέχει καλύτερη διάρκεια φθοράς με κόστος πιο απαιτητικής εργασίας στίλβωσης.
Καλούπι πλαστικού ψεκασμού αυτοκινήτου για παιχνίδι
Ένα καλούπι έγχυσης πλαστικού αυτοκινήτου για παιχνίδια συνήθως χρησιμοποιεί ABS ή PP - και τα δύο μη λειαντικά υλικά - σε υψηλούς όγκους. Ο σωστός χάλυβας εξαρτάται κυρίως από τον στόχο ζωής παραγωγής:
Έως 600.000 λήψεις: Το P20 είναι επαρκές και{3}}οικονομικό
600.000 έως 1.500.000 βολές: H13 μέσω σκληρύνσεως σε HRC 48–52 είναι η κατάλληλη επένδυση
Πάνω από 1.500.000 βολές: H13 ή 8407/SKD61 σε HRC 50–54 με επιφανειακή νιτρίωση ή επίστρωση PVD
ΠολοίΚαλούπι πλαστικού ψεκασμού αυτοκινήτου για παιχνίδιΟι λειτουργίες χρησιμοποιούν το P20 για την αρχική επεξεργασία εργαλείων σε νέα προϊόντα, αναβαθμίζοντας σε H13 εάν το προϊόν γίνει μακροπρόθεσμη εμπορική επιτυχία - μια ρεαλιστική προσέγγιση που αποφεύγει την υπερβολική-επένδυση σε σκληρά εργαλεία για αβέβαιες προβλέψεις όγκου.
Cavity vs Core vs Mold BaseΓιατί διαφορετικά εξαρτήματα χρησιμοποιούν διαφορετικούς χάλυβες
Ένα καλούπι έγχυσης παραγωγής χρησιμοποιεί διαφορετικούς χάλυβες σε διαφορετικές ζώνες, ανάλογα με το τι πραγματικά απαιτεί κάθε ζώνη:
Cavit and core inserts: Τα εξαρτήματα ακριβείας που αποτελούν το εξάρτημα. Αυτά αντιμετωπίζουν τη μεγαλύτερη φθορά, χρειάζονται τις πιο αυστηρές ανοχές και πρέπει να διατηρούν το φινίρισμα της επιφάνειας. Χρησιμοποιήστε τον κατάλληλο βαθμό για την εφαρμογή (H13 για απαιτητικά προγράμματα καλουπιών γραναζιών, NAK80 για καλλυντικά περιβλήματα, P20 για-μέτριου όγκου μη λειαντικά εργαλεία).
Πλάκες βάσης καλουπιού και δομικά στοιχεία: Το πλαίσιο που συγκρατεί το καλούπι μαζί. Το P20 ή αντίστοιχος προ{2}}προσκληρυμένος χάλυβας είναι συνήθως επαρκής - αυτά τα εξαρτήματα δεν απαιτούν τη σκληρότητα της επιφάνειας ή την αντίσταση στη φθορά των ενθεμάτων κοιλότητας.
Πείροι και ολισθητήρες εκτίναξης: H13 σε HRC 48–52 ή ειδικός χάλυβας πείρων. Αυτά αντιμετωπίζουν κυκλική μηχανική φόρτωση και φθορά επαφής σε κινούμενες διεπαφές.
Φθορά πλάκες και δακτύλιοι οδηγοί: H13 ή ισοδύναμο σε HRC 50–54 για μέγιστη αντοχή στη φθορά σε συρόμενες επιφάνειες.
Η χρήση H13 σε ολόκληρο το καλούπι - συμπεριλαμβανομένων των πλακών βάσης καλουπιού - προσθέτει σημαντικό κόστος χωρίς όφελος απόδοσης. Η συγκέντρωση χάλυβα υψηλής ποιότητας όπου έχει σημασία είναι η σωστή προσέγγιση.
Το πρόβλημα του λειαντικού υλικού
Οι ρητίνες{0}}γεμάτες από γυαλί επιβάλλουν ρυθμούς φθοράς στον χάλυβα καλουπιού δραματικά υψηλότερους από τους ισοδύναμους μη γεμισμένους. Τα δημοσιευμένα δεδομένα δοκιμών φθοράς δείχνουν ότι οι ρητίνες με γυαλί-προκαλούν περίπου 10–30× υψηλότερη φθορά στην επιφάνεια της κοιλότητας σε σύγκριση με τα μη γεμισμένα ισοδύναμα του ίδιου πολυμερούς βάσης.
Για οποιοδήποτε αυτό το καλούπι ή άλλο εργαλείο ακριβείας που προορίζεται για τη λειτουργία αυτών των υλικών:
Περιεκτικότητα σε γυαλί άνω του 20%: H13 σε HRC 50–54 ελάχιστο. εξετάστε την επίστρωση TiN ή TiAlN PVD στις επιφάνειες με την υψηλότερη{{4} φθορά (πλευρές δοντιών γραναζιών, περιοχές πύλης)
Επιβραδυντικά φλόγας-υλικά με αλογονωμένα πρόσθετα: S136 ανοξείδωτο ή H13 με διάβρωση-επεξεργασία επιφάνειας
Υλικά με ορυκτά-γεμισμένα: H13 με σκληρότητα στο πάνω άκρο του εύρους προδιαγραφών
Ένα καλούπι ψεκασμού κινητήρα που υποτιμά τη συνεισφορά στη φθορά του περιεχομένου πλήρωσης θα χρειαστεί αντικατάσταση του ενθέτου κοιλότητας πολύ πριν από τη σχεδιαστική του διάρκεια - ένα κόστος που υπερβαίνει κατά πολύ το μέτριο ασφάλιστρο για την αναβάθμιση σε κατάλληλο χάλυβα από την αρχή.
Δημοσιεύτηκε έρευνα για την απόδοση του χάλυβα καλουπιού
Μια μελέτη στοTribology International(2021) συνέκρινε τα ποσοστά φθοράς των P20, H13 (HRC 50) και S136 υπό προσομοιωμένη επαφή χύτευσης με έγχυση με PA66 με γυαλί-. Το H13 παρουσίασε ποσοστό φθοράς 73% χαμηλότερο από το P20. Αυτό μεταφράζεται άμεσα σε παρατεταμένη διάρκεια ζωής του εργαλείου και μειωμένη μετατόπιση διαστάσεων στο πλαίσιο του εργαλείου.
Έρευνα σεJournal of Materials Processing Technology(2020) διαπίστωσε ότι η τραχύτητα της επιφάνειας της κοιλότητας αυξήθηκε 3 φορές πιο γρήγορα σε εργαλεία P20 που χρησιμοποιούν GF30 PP σε σύγκριση με εργαλεία H13 υπό ίδιες συνθήκες.
Τα δεδομένα της έρευνας SPE (2021) προσδιόρισαν την πρόωρη φθορά μούχλας από την κάτω-καθορισμένη σκληρότητα του χάλυβα ως τη δεύτερη πιο κοινή αιτία απρόβλεπτων δαπανών εργαλείων, μετά την ανεπάρκεια του συστήματος ψύξης.
Αναβάθμιση από χάλυβα σε καλούπι έγχυσης κινητήρα με γυαλί-γεμάτο νάιλον
Ένας προμηθευτής βιομηχανικού αυτοματισμού λειτουργούσε ένα εργαλείο εργαλείων στο P20 για ένα μικρό πλανητικό εργαλείο που χρησιμοποιείται σε έναν ενεργοποιητή. Το υλικό ήταν PA66 GF30. Μετά από περίπου 180.000 κύκλους σε ένα καλούπι γραναζιών ακριβείας που είχε σχεδιαστεί για 1.200.000, η επιθεώρηση διαστάσεων έδειξε ότι η διάμετρος του βήματος του γραναζιού είχε αυξηθεί κατά 0,04 mm - αρκετά ώστε να επηρεάσει την ποιότητα του πλέγματος και να δημιουργήσει θόρυβο.
Η επιθεώρηση καλουπιού επιβεβαίωσε τη φθορά της επιφάνειας στα πλευρά των δοντιών. Η κοιλότητα του καλουπιού ψεκασμού Motor Gear είχε καθοριστεί κάτω από-για την περιεκτικότητα σε γυαλί του υλικού.
Η Sunhingstones αντικατέστησε τα ένθετα κοιλότητας και πυρήνα με H13 στο HRC 52, με επίστρωση TiN PVD στις επιφάνειες της κοιλότητας των δοντιών.
Αποτελέσματα σε 500.000 κύκλους στα ένθετα αντικατάστασης: διακύμανση διαμέτρου βήματος +0.005mm - μικρότερη από 15% της φθοράς P20 σε ισοδύναμους κύκλους. Το καλούπι του γραναζιού προβλεπόταν να φτάσει τους 1.500,000+ κύκλους πριν από την ανακαίνιση - ξεπερνώντας άνετα τον στόχο του πενταετούς προγράμματος. Το κόστος αντικατάστασης του ένθετου ανακτήθηκε εντός οκτώ μηνών σε σύγκριση με την τροχιά ανακαίνισης του αρχικού εργαλείου.
Γρήγορη αναφορά επιλογής χάλυβα
|
Εφαρμογή |
Ποιότητα χάλυβα |
Σκληρότητα |
Σημειώσεις |
|
Καλούπι ψεκασμού Motor Gear, λειαντική ρητίνη |
H13 / 8407 |
HRC 50–54 |
Συνιστάται επίστρωση PVD |
|
εργαλείο γραναζιών ακριβείας, μη γεμάτη ρητίνη |
H13 |
HRC 48–52 |
Τυπική προδιαγραφή μεγάλης διάρκειας-ζωής |
|
Mouse Shell Injection Mold, καλλυντική επιφάνεια |
NAK80 / 2738 |
HRC 40–43 |
Πλεονέκτημα γυαλιστικότητας |
|
Mouse Shell Injection Mold, υψηλής έντασης |
H13 |
HRC 48–50 |
Με γυάλισμα υψηλής ποιότητας |
|
Καλούπι πλαστικού έγχυσης αυτοκινήτου για παιχνίδια,<600k shots |
P20 / 718 |
HRC 30–36 |
Κόστος{0}}αποτελεσματική καταχώριση |
|
Toy Car Plastic Injection Mold, >600 χιλιάδες βολές |
H13 |
HRC 48–52 |
Μέσα από σκληρυμένο |
|
PVC ή διαβρωτική ρητίνη |
S136 / 420SS |
HRC 50–52 |
Αντοχή στη διάβρωση |
F A Q
Ε: Μπορείτε να διαμορφώσετε εσωτερικά νήματα απευθείας;
Α: Ναι-μέσω μηχανισμών ξεβιδώματος ή πτυσσόμενων πυρήνων.
Ε: Μορφοποιημένα νήματα έναντι ένθετων-ποιο είναι πιο δυνατό;
Α: Τα ένθετα συνήθως κερδίζουν (συχνά 2–3 φορές σε έλξη-έξω/ροπή).
Ε: Τι είναι καλύτερο για κεφαλαία-υψηλού όγκου;
Α: Πτυσσόμενοι πυρήνες ή ξεβίδωμα για ταχύτητα και ποιότητα.
Ε: Πώς η συρρίκνωση και οι ανοχές επηρεάζουν τα νήματα;
Α: Κρίσιμο-πρωτότυπο αυστηρά και κλιμάκωση του χάλυβα καλουπιού με ακρίβεια.
Ε: Συνέπειες κόστους;
Α: Η απλή μορφοποίηση είναι η φθηνότερη εκ των προτέρων. σύνθετοι μηχανισμοί ή ένθετα αυξάνουν το κόστος εργαλείων/λειτουργίας, αλλά προσφέρουν αξία στην απόδοση και τη μακροζωία.
Ε: Δημοσίευση-εφαρμογής σκοπιμότητας;
Α: Εξαιρετικό για πρωτότυπα/χαμηλούς όγκους. λιγότερο ιδανικό για υψηλή-ακρίβεια ή υψηλό-όγκο λόγω πρόσθετης εργασίας και μεταβλητότητας.
Ε: Τι χάλυβα πρέπει να ορίσω για ένα γυαλί-γεμάτο από νάιλον για ένα καλούπι έγχυσης κινητήρα;
Α: Το H13 στο HRC 50–52 είναι η τυπική προδιαγραφή για αυτόν τον τύπο τεχνικών ρητινών μηχανικής-επεξεργασίας καλουπιών με πλήρωση ή πλήρωση ορυκτών-. Η σκληρότητα του P20 (HRC 30–36) είναι ανεπαρκής για λειαντικά υλικά σε οποιοδήποτε σημαντικό όγκο παραγωγής. Για προγράμματα καλουπιών εξαρτημάτων γραναζιών που στοχεύουν πάνω από 2.000.000 κύκλους ή χρησιμοποιούν υψηλή περιεκτικότητα σε γυαλί (πάνω από 30%), το 8407 ή το SKD61 με επίστρωση TiN PVD στις επιφάνειες της κοιλότητας των δοντιών παρέχει μέγιστη προστασία από τη φθορά.
Ε: Είναι ποτέ κατάλληλο το P20 για ένα καλούπι έγχυσης κινητήρα;
Α: Το P20 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιβάλλον καλουπιού μόνο όταν το υλικό είναι απλήρωτο (χωρίς ενίσχυση από γυαλί ή ορυκτό), ο όγκος παραγωγής είναι κάτω από 300.000–400.000 βολές και οι ανοχές διαστάσεων στα χαρακτηριστικά του γραναζιού επιτρέπουν μέτρια υποβάθμιση της επιφάνειας της κοιλότητας. Για οποιοδήποτε καλούπι ψεκασμού κινητήρα με γεμάτες μηχανικές ρητίνες, το H13 είναι η σωστή προδιαγραφή.
Ε: Πώς επηρεάζει η επιλογή χάλυβα το κόστος ενός τέτοιου εργαλείου;
Α: Τα ένθετα κοιλότητας H13 κοστίζουν συνήθως 25–45% περισσότερο από τα ισοδύναμα ένθετα P20 για ένα εργαλείο μετάδοσης κίνησης, λόγω θερμικής επεξεργασίας, μεγαλύτερου χρόνου κατεργασίας και υψηλότερου κόστους πρώτης ύλης. Ωστόσο, τα εργαλεία H13 συνήθως διαρκούν 2–4 φορές περισσότερο σε λειαντικές εφαρμογές, καθιστώντας το αποσβεσμένο κόστος ανά βολή του εργαλείου H13 χαμηλότερο από το P20 σε όλη τη διάρκεια ζωής ενός προγράμματος Motor Gear Injection Mold.
C
Χρησιμοποιώ το NAK80 για καλούπια γραναζιών;
Το NAK80 (HRC 40–43) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα καλούπι ψεκασμού Motor Gear που τρέχει απλήρωτες ρητίνες χαμηλής-τριβής σε μέτριους όγκους. Το πλεονέκτημα στιλβώσεώς του έναντι του P20 είναι σχετικό εάν οι επιφάνειες του γραναζιού έχουν καλλυντικές απαιτήσεις, αλλά για λειτουργικά καλούπια γραναζιών με μηχανικές ρητίνες, η υψηλότερη σκληρότητα του H13 είναι η πιο σημαντική ιδιότητα.
Ε: Ποια είναι η διαφορά διάρκειας ζωής του καλουπιού μεταξύ P20 και H13 σε μια εφαρμογή καλουπιού γραναζιών;
Α: Σε αυτό το καλούπι που χρησιμοποιεί ρητίνη μηχανικής GF30, τα δημοσιευμένα δεδομένα φθοράς και η εμπειρία πεδίου δείχνουν σταθερά ότι το H13 επιτυγχάνει 4–6× μεγαλύτερη διάρκεια ζωής κοιλότητας από το P20 προτού ξεπεραστούν οι ανοχές διαστάσεων στα χαρακτηριστικά του γραναζιού. Η ακριβής αναλογία εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε γυαλί, τις θερμοκρασίες επεξεργασίας και τη συγκεκριμένη γεωμετρία του προφίλ των δοντιών.
Ε: Πού μπορώ να λάβω καθοδήγηση σχετικά με τις προδιαγραφές χάλυβα για ένα νέο έργο εργαλείου;
Α: Ένας πιστοποιημένος κατασκευαστής καλουπιών έγχυσης κινητήρα θα πρέπει να παρέχει επίσημες προτάσεις προδιαγραφών χάλυβα ως μέρος της διαδικασίας DFM (Σχεδιασμός για Κατασκευησιμότητα) -, συμπεριλαμβανομένης της ποιότητας, της σκληρότητας στόχου, των προδιαγραφών θερμικής επεξεργασίας και του συλλογισμού. Οποιοδήποτε αξιόπιστο εργοστάσιο εργαλείων γραναζιών θα έχει τεκμηριωμένη εμπειρία με διαφορετικές ποιότητες χάλυβα σε εφαρμογές πολλαπλών υλικών γραναζιών και μπορεί να αναφέρει τα πραγματικά αποτελέσματα παραγωγής.
Καθορίστε το σωστό χάλυβα πριν κατασκευαστεί το εργαλείο
Η επιλογή χάλυβα σε ένα καλούπι έγχυσης κινητήρα με γρανάζια, στο καλούπι έγχυσης κελύφους ποντικιού ή σε οποιοδήποτε άλλο εργαλείο έγχυσης ακριβείας είναι μια απόφαση που λαμβάνεται μια φορά και χρησιμοποιείται για όλη τη διάρκεια ζωής του προγράμματος. Κάτω από-καθορισμός σημαίνει πρόωρη φθορά, απρογραμμάτιστη ανακαίνιση και διακοπές παραγωγής. Ο καθορισμός πάνω-σημαίνει πληρωμή για απόδοση που δεν απαιτεί η εφαρμογή.
Η σωστή επιλογή - H13 για απαιτητικές εφαρμογές καλουπιών ακριβείας υψηλής-όγκου. Το NAK80 ή το P20 για καλλυντικές ή μέτριες-εργασίες όγκου - επιτυγχάνεται μέσω μιας πειθαρχημένης ανάλυσης των απαιτήσεων υλικού, όγκου, επιφάνειας και στόχου διάρκειας ζωής.
Στη Sunhingstones, οι προδιαγραφές χάλυβα αποτελούν μέρος της τυπικής μας διαδικασίας DFM για κάθε καλούπι γραναζιών, Mouse Shell Injection Mold και Toy Car Plastic Injection Mold. Καταγράφουμε τη συνιστώμενη ποιότητα, σκληρότητα, θερμική επεξεργασία και συλλογισμό, ώστε οι πελάτες να κατανοούν ακριβώς τι λαμβάνουν και γιατί.
Αναφορές και περαιτέρω ανάγνωση
1. Roberts, GA et al. Tool Steels, 5η Έκδοση. ASM International, 1998. https://www.asminternational.org/
2.Chen, Χ. et αϊ. "Συμπεριφορά φθοράς των χάλυβων καλουπιού P20 και H13 κάτω από συνθήκες χύτευσης με έγχυση PA66 με γυαλί-." Tribology International, τόμος. 158, 2021. https://www.sciencedirect.com/journal/tribology-διεθνής
3. Zhang, Υ. et αϊ. "Υποβάθμιση της επιφάνειας κοιλότητας σε P20 vs H13 running glass-γεμάτο PP." Journal of Materials Processing Technology, τόμος. 285, 2020. https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-υλικών-processing-technolog
