Чому формована сталь потребує термічної обробки
Сталь у її м’якому стані, що піддається механічній обробці, легко вирізати у точній формі вашої порожнини. Але м'яка сталь теж швидко зношується. Кожного циклу розплавлений пластик тече по поверхні порожнини, деталі труться об нього під час виштовхування, і протягом тисяч циклів це тертя зношує поверхню.
Термічна обробка загартовує сталь, тому вона протистоїть такому зносу. Процес передбачає нагрівання сталі до певної температури, а потім її контрольоване охолодження, що змінює внутрішню структуру сталі та робить її набагато твердішою. Правильно загартована форма зберігає свою поверхню та розміри набагато довше, ніж м’яка.
Виробники сталі, як-от Uddeholm і Bohler, публікують докладні дані, які показують, як різко твердість збільшує термін служби інструменту проти зношування. Короткий варіант простий: для будь-якої прес-форми, яка потребує виготовлення великої кількості деталей, термічна обробка сталі не є обов’язковою.
Твердість і чому це важливо
Твердість вимірюється за шкалою Роквелла С, яка записується як HRC. Вищі цифри означають твердішу сталь. Приблизний посібник:
Приблизно HRC 30 відносно м’який, підходить для малих-обсягів або прототипних форм
Близько HRC від 38 до 42 підходить для помірних обсягів виробництва
Приблизно HRC від 48 до 54 загартовано для-великого виробництва
Вище HRC 56 дуже твердий, використовується там, де зносостійкість критична
Правильна твердість прес-форми для лиття під тиском залежить від того, скільки частин потрібно виготовити у формі та з якого матеріалу вона формується. Форма для чашок із великим-об’ємом живе на важчому кінці, тому що вона має витримувати мільйони циклів без зношування порожнини.
Проте є компроміс-. Більш тверда сталь протистоїть зношенню, але є більш крихкою та її важче обробляти. Мистецтво полягає в тому, щоб відповідати складності роботі, а не просто працювати якомога складніше.
Звичайні форми сталі та їх термічна обробка
Різні сталі призначені для різних ролей, і вони по-різному реагують на термічну обробку. Ось практичне порівняння:
| сталь | Типова твердість | Найкраще для | Примітки |
|---|---|---|---|
| P20 | HRC 28-32 (попередньо загартований) | Гучність від низького до середнього | Легко піддається обробці, не вимагає додаткового загартування |
| H13 | HRC 48-52 (загартована) | Великий об'єм, важке використання | Відмінна міцність і термостійкість |
| S136 / 420 | HRC 48-54 (загартована) | Прозорі та косметичні частини | Стійкий-до корозії, добре полірується |
| 718 | HRC 33-38 (попередньо загартований) | Середній обсяг, великі форми | Хороший баланс оброблюваності та довговічності |
Для aПластикові PS чашки для ін'єкційдля використання прозорих або глянцевих чашок із великим об’ємом, S136, загартований приблизно до HRC 48–52, є поширеним і розумним вибором. Він стійкий до зношування для збільшення об’єму, забезпечує високий рівень полірування, необхідного для прозорих чашок, і протистоїть корозії, яка з часом може виникнути з певного пластику.
Як термічна обробка змінює дизайн
Ось чого багато покупців не усвідомлюють: термічна обробка може трохи деформувати сталь. Коли ви нагріваєте сталь до температури загартування та загартовуєте її, деталь може рухатися, деформуватися або незначно змінювати розміри.
Це означає, що форму не можна просто обробити до остаточного розміру, а потім загартувати, інакше розміри вийдуть за межі допуску. Натомість добревибір сталевої формиі обробка відбувається в запланованій послідовності:
Груба обробка сталі наближає до форми, залишаючи зайвий матеріал
Термообробка до цільової твердості
Після затвердіння обробити машиною та відшліфувати до кінцевих розмірів
Відполіруйте затверділу поверхню до необхідного рівня
Розробити форму означає це передбачити. Інженер залишає потрібну кількість додаткового матеріалу для остаточної-загартування та враховує будь-яке передбачуване спотворення. Пропустіть це планування, і ви отримаєте затверділу форму неправильного розміру, виправлення якої є дорогою помилкою.
Компроміс між-твердістю та оброблюваністю
Є причина, чому не всі форми виготовлені з найтвердішої доступної сталі. Тверду сталь важко і повільно обробляти, а дуже тверда сталь може бути досить крихкою, щоб тріснути під впливом формування.
Практичний підхід збалансовує три речі:
Достатня твердість, щоб витримати обсяг виробництва
Достатня міцність, щоб протистояти розтріскування під впливом формування
Розумна оброблюваність для ефективного виготовлення форми
Ось сценарій, який ми часто бачимо. Клієнт просить якнайтвердішу сталь, думати складніше завжди означає краще. Але за їхнього помірного об’єму міцна попередньо -загартована сталь була б дешевшою в обробці, швидкою для доставки та більш ніж довговічною. Ми обговорюємо реальний обсяг і вибираємо сталь, яка підходить, а не надмірно-загартувати з обережності.
Форми для чашок PS: великий об’єм означає високу твердість
Виробництво одноразових стаканчиків —-велика гра. єдинийПластикові PS чашки для ін'єкційможе працювати безперервно, виробляючи величезну кількість протягом свого життя. Такий обсяг висуває реальні вимоги до сталі.
Поверхня порожнини має залишатися гладкою від удару до удару, тому що будь-яке зношення проявляється безпосередньо на прозорій поверхні чашки у вигляді подряпин або туману. Форма також виконує швидкі цикли, тому вона зазнає значного термічного та механічного навантаження. Саме через це поєднання-форми для чашок із великим об’ємом потребують належним чином загартованої сталі з якісного джерела, належної термічної обробки та обробки після загартування.
Виконайте правильну термічну обробку, і форма запрацює повний термін служби, створюючи чисті чашки. Зрозумійте це неправильно, і ви повернетеся до проблеми зносу після 200 000 ударів.
Як ми підбираємо сталь і термічну обробку до вашого обсягу
Наш підхід починається з вашого реального обсягу виробництва, оскільки це число визначає вибір сталі та цільову твердість. Ми вибираємо марку сталі, плануємо термічну обробку до потрібної твердості та проектуємо послідовність обробки, щоб форма досягла остаточних розмірів після загартування, а не раніше.
Для великих-об’ємних робіт, як-от прес-форм для чашок, ми документуємо марку сталі та виміряну твердість під час приймання форми, тож ви маєте докази, що інструмент створено для того обсягу, за який ви платите. Цей сертифікат твердості є дешевою страховкою від передчасного зносу.
FAQ
Питання: Чому форми для лиття під тиском потребують термічної обробки?
Відповідь: тому що м’яка сталь швидко зношується під впливом тертя під час формування та виштовхування. Термічна обробка зміцнює сталь, тому поверхня та розміри порожнини витримують тисячі чи мільйони циклів. Для будь-якої виробничої прес-форми, яка потребує виготовлення великої кількості деталей, термічна обробка прес-форми – це те, що забезпечує термін служби інструменту.
Питання: Якої твердості має бути форма для лиття під тиском?
A: Це залежить від обсягу виробництва та частини. Малосерійні-форми можуть працювати з м’якшою сталлю близько 30 HRC, тоді як-великосерійні форми зазвичай загартовані до HRC 48 або вище. Пластикова прес-форма для ін’єкційних чашок PS, яка виконує мільйони кадрів, потребує важчого кінця. Правильна твердість прес-форми для лиття збалансовує зносостійкість з міцністю та оброблюваністю.
З: Як термічна обробка впливає на термін служби цвілі?
A: Драматично. Твердіша, належним чином термічно-оброблена форма протистоїть зносу поверхні, що з часом погіршує якість деталей. М’яка форма робить хороші перші зразки, а потім зношується, дряпаючи деталі та втрачаючи точність розмірів. Відповідність твердості об’єму є одним із найважливіших факторів, які залежать від того, чи досягне форма обіцяного терміну служби.
З: Чи змінює термічна обробка розміри форми?
A: Так, трохи. Нагрівання та загартування сталі можуть спричинити невелике спотворення або зміну розмірів. Ось чому прес-форми грубо обробляють, потім загартовують, а потім завершують і шліфують до остаточного розміру. Хороші плани дизайну для цієї послідовності, залишаючи додатковий матеріал для обробки після твердіння.
З: Де я можу знайти виробника форм для лиття під тиском PS Cup, який належним чином обробляє термообробку?
A: Шукайте постачальника, який вибирає марку сталі на основі вашого реального обсягу, документує твердість як частину приймання та завершує форму після загартування. Серйозна фабрика з виробництва форм для пластикових чашок пояснить вибір сталі та надасть сертифікат твердості, який є вашим доказом того, що форма створена довговічною.
Створіть прес-форму, яка прослужить весь термін служби
Якщо ви купуєте прес-форму для лиття під тиском пластикових стаканчиків із полістиролу або будь-який-інструмент для масового виробництва, марку сталі та термічну обробку слід із самого початку відповідати вашому об’єму. Скажіть нам, скільки деталей вам потрібно протягом терміну служби форми, і ми порекомендуємо правильну сталь і твердість.
