Materiálové požiadavky na plastové formy

Pracovné podmienky plastových foriem sa líšia od podmienok lisovania za studena, vo všeobecnosti vyžadujú prevádzku pri 150 stupňoch C-200 stupňoch C. Okrem toho, že sú vystavené určitému tlaku, musia odolávať aj teplotným vplyvom. Na základe rôznych podmienok používania a metód spracovania foriem na formovanie plastov sú základné požiadavky na výkon ocele používanej v plastových formách zhruba zhrnuté takto:
1. Dostatočná tvrdosť povrchu a odolnosť proti opotrebovaniu
Tvrdosť plastových foriem je zvyčajne nižšia ako 50-60HRC a formy, ktoré prešli tepelným spracovaním, by mali mať dostatočnú povrchovú tvrdosť, aby sa zabezpečila dostatočná tuhosť foriem. V dôsledku plnenia a toku plastu sú formy počas prevádzky vystavené značnému tlakovému namáhaniu a treniu. Preto je potrebné, aby si formy zachovali tvarovú presnosť a rozmerovú stálosť, aby bola zabezpečená dostatočná životnosť. Odolnosť foriem proti opotrebovaniu závisí od chemického zloženia a tvrdosti ocele pri tepelnom spracovaní, takže zvýšenie tvrdosti foriem je prospešné pre zlepšenie ich odolnosti proti opotrebovaniu.
2. Vynikajúca opracovateľnosť
Väčšina foriem na formovanie plastov vyžaduje okrem spracovania EMD aj určité opravy rezaním a montážnikmi. Na predĺženie životnosti rezných nástrojov, zlepšenie rezného výkonu a zníženie drsnosti povrchu musí byť tvrdosť plastovej formovacej ocele primeraná.
3. Dobrý leštiaci výkon
Vysokokvalitné plastové výrobky vyžadujú malé hodnoty drsnosti na povrchu dutiny formy. Napríklad hodnota drsnosti povrchu dutiny vstrekovacej formy musí byť menšia ako Ra0.1-0.25, zatiaľ čo optický povrch vyžaduje Ra<0.01nm. The cavity must be polished to reduce the surface roughness value. The steel selected for this purpose requires minimal impurities, fine and uniform microstructure, no fiber directionality, and no pitting or orange peel like defects during polishing.
4. Dobrá tepelná stabilita
Tvar dielov vo formách na vstrekovanie plastov je často zložitý a ťažko spracovateľný po kalení. Preto je vhodné vyberať tie s dobrou tepelnou stabilitou. Po tepelnom spracovaní má forma malý koeficient lineárnej expanzie a deformácie a rýchlosť zmeny veľkosti spôsobená teplotnými rozdielmi je malá. Mikroštruktúra a veľkosť formy sú stabilné a spracovanie sa môže znížiť alebo eliminovať, aby sa zabezpečili požiadavky na rozmerovú presnosť a drsnosť povrchu formy.
Uhlíkové ocele triedy 45 a 50 majú určitú pevnosť a odolnosť proti opotrebeniu a často sa používajú ako materiály rámu formy po spracovaní kalením a temperovaním. Nástrojová oceľ s vysokým obsahom uhlíka a nízkolegovaná nástrojová oceľ majú po tepelnom spracovaní vysokú pevnosť a odolnosť proti opotrebeniu a väčšinou sa používajú na tvarovanie dielov. Avšak nástrojová oceľ s vysokým obsahom uhlíka je vhodná len na výrobu malých a jednoducho tvarovaných lisovaných dielov kvôli jej veľkej deformácii tepelným spracovaním.
S rozvojom plastikárskeho priemyslu sú požiadavky na zložitosť a presnosť plastových výrobkov čoraz vyššie a vyššie nároky sú kladené aj na formovacie materiály. Na výrobu zložitých, presných a korózii odolných plastových foriem, vopred kalenej ocele (ako je PMS), korózii odolnej ocele (ako je PCR) a nízkouhlíkovej martenzitickej starnúcej ocele (ako je 18Ni-250) použiť, pričom všetky majú dobré rezanie, tepelné spracovanie, leštiaci výkon a vysokú pevnosť.
Navyše pri výbere materiálov je potrebné myslieť aj na predchádzanie poškriabaniu a lepeniu. Ak medzi týmito dvoma povrchmi dochádza k relatívnemu pohybu, snažte sa vyhnúť výberu materiálov s rovnakou organizačnou štruktúrou. Za zvláštnych okolností môže byť jedna strana pokovovaná alebo nitridovaná, aby sa dvom stranám poskytli rôzne povrchové štruktúry.