塑胶模具钢的热处理

塑料制品已在工业及日常生活中得到广泛应用。塑料模具已向精密化、大型化方向发展,对塑料模具钢的性能要求越来越高。塑模钢的性能应根据塑料种类、制品用途、成型方法和生产批量大小而定。一般要求塑料模具钢有良好的综合性能,对模具材料的强度和韧要求不如冷作和热作模具高,但对材料的加工工艺性能要求高,如热处理工艺简便、处理变形小或者不变形、预硬状态的切削加工性能好、镜面抛光性能和图案蚀刻性能优良等。

塑料模具钢所要求的基本性能如下:

1)综合力学性能成型模具在工作过程中要受到不同的温度、压力、侵蚀和磨损用。因此要求模具材料组织均匀,无网状及带状碳化物出现,热处理过程应具有较小的氧化、脱碳及畸变倾向,热处理以后应具有一定的强度。为保证足够的抗磨损性能,许多塑料模具经调质后再进行渗氮或镀铬等表面强化处理。

2)切削加工性能对于大型、复杂和精密的注射模具,通常预硬化到28~35HRC之间,再进行切削和磨削加工,至所要求的尺寸和精度后再投人使用,从而排除热处理变形、氧化和脱碳的缺陷。因此常用加入易切削元素S、Co和稀土,以改善预硬的切削加工性能。

3)镜面加工性能做光盘和塑料透镜等塑料制品的表面粗糙度要求很高,主要由模具型腔的粗糙度来保证。一般模具型腔的粗糙度要比塑料制品的高一级。模具钢的镜面加工性能与钢的纯洁度、组织、硬度和镜面加工技术有关。高的硬度、细小而均匀的显微组织、非金属夹杂少,均有利于镜面抛光性提高。镜面抛光性要求高的塑料模具钢常采用真空熔炼、真空除气。

4)图案蚀刻性能某些塑料制品表面要求呈现清晰而丰满的图案花纹,皮革工业中大型皮纹压花版,都要求模具钢有良好的图案光刻性能。图案光刻性能对材质的要求与镜面抛光性能相似,钢的纯洁度要高,组织要致密,硬度要高。

5)耐蚀性能含氯和氟的树脂以及在ABS树脂中添加抗燃剂时,在成型过程中将释放出有腐蚀性的气体。因此,这类塑料模具要选用耐蚀塑料模具钢,或镀铬,或采用镍磷非晶态涂层。