Quais são os materiais a escolher para moldes de injeção?
Introdução ao molde de aço
O aço para molde pode ser amplamente dividido em 3 categorias: aço para molde para trabalho a frio, aço para molde para trabalho a quente e aço para molde de plástico, que são usados para forjamento, estampagem, corte e fundição sob pressão. Como os usos dos vários moldes são diferentes e as condições de trabalho são complexas, o aço do molde utilizado para a fabricação dos moldes deve ter alta dureza, resistência, resistência ao desgaste, tenacidade suficiente, bem como alta temperabilidade, têmpera e outros processos desempenho de acordo com as condições de trabalho. Devido aos diferentes usos e condições de trabalho complexas, os requisitos de desempenho do aço para moldes também são diferentes.
O aço para moldes para trabalho a frio inclui matrizes de estampagem a frio, matrizes de trefilação, matrizes de estampagem profunda, matrizes de estampagem, matrizes de laminação de rosca, matrizes de perfilagem, matrizes de encabeçamento a frio e matrizes de extrusão a frio. O aço para molde para trabalho a frio, de acordo com suas condições de trabalho de fabricação, deve ter alta dureza, resistência, resistência ao desgaste, tenacidade suficiente, bem como alta temperabilidade, têmpera e outros desempenhos de processo. O aço-liga para ferramentas usado para esses fins geralmente pertence ao aço-liga de alto-carbono, com uma fração de massa de carbono superior a 0,80%. O cromo é um importante elemento de liga neste tipo de aço e sua fração mássica geralmente não é superior a 5%. No entanto, para alguns aços para moldes que requerem alta resistência ao desgaste e deformação muito pequena após a têmpera, a fração mássica máxima de cromo pode chegar a 13% e, para formar uma grande quantidade de carbonetos, a fração mássica de carbono no aço também é muito alta, até 2,0% ~ 2,3%. O aço para molde para trabalho a frio tem um teor de carbono relativamente alto e sua microestrutura pertence principalmente ao aço hipereutetóide ou ao aço ledeburita. Os tipos de aço comumente usados incluem aço com alto-carbono e baixa{13}}liga, aço com alto-carbono e alto-cromo, aço com cromo-molibdênio e aço com médio-carbono-cromo-tungstênio-manganês.
Os moldes para trabalho a quente são divididos principalmente em tipos de forjamento de martelo, forjamento sob pressão, extrusão e fundição sob pressão, incluindo matrizes de forjamento a quente, matrizes de forjamento por pressão, matrizes de estampagem, matrizes de extrusão a quente e matrizes de fundição sob pressão de metal. Os moldes para trabalho a quente estão sujeitos a enormes tensões mecânicas durante o trabalho e também devem suportar os efeitos de aquecimento e resfriamento repetidos, o que causa grandes tensões térmicas. Além de alta dureza, resistência, dureza vermelha, resistência ao desgaste e tenacidade, o aço para molde para trabalho a quente também deve ter boa resistência a altas-temperaturas, estabilidade à fadiga térmica, condutividade térmica e resistência à corrosão. Além disso, é necessário ter alta temperabilidade para garantir propriedades mecânicas uniformes em toda a seção-transversal. Para moldes de aço fundido, ele também deve ter desempenho para suportar aquecimento e resfriamento repetidos na camada superficial sem rachaduras e para suportar o impacto e a erosão do fluxo de metal líquido. Este tipo de aço geralmente pertence ao aço de liga de carbono médio, com uma fração de massa de carbono de 0,30% ~ 0,60%, que é aço hipoeutetóide, e alguns aços se tornam aços eutetóides ou hipereutetóides devido à adição de mais elementos de liga (como tungstênio, molibdênio, vanádio, etc.). Os tipos de aço comumente usados incluem aço cromo-manganês, aço cromo-níquel, aço cromo e aço cromo-tungstênio.
Os moldes de plástico incluem moldes de plástico termoplástico e moldes de plástico termoendurecíveis. O aço para moldes de plástico deve ter certas propriedades, como resistência, dureza, resistência ao desgaste, estabilidade térmica e resistência à corrosão. Além disso, também é necessário ter um bom desempenho do processo, como pequena deformação no tratamento térmico, boa usinabilidade, boa resistência à corrosão, bom desempenho de retificação e polimento, bom desempenho de soldagem de reparo, alta rugosidade, boa condutividade térmica e tamanho e forma de condição de trabalho estável. Geralmente, o aço para molde para trabalho a quente pode ser selecionado para moldagem por injeção ou matrizes de moldagem por extrusão; o aço para molde para trabalho a frio pode ser selecionado para moldagem termofixa e matrizes que exigem alta resistência ao desgaste e alta resistência.