Zašto je čelik za kalup potreban toplinski tretman
Čelik u svom mekom stanju, pogodnom za obradu, lako se rezati u precizan oblik vaše šupljine. Ali meki čelik se također brzo troši. Svakim ciklusom, rastopljena plastika teče po površini šupljine, dijelovi se trljaju o nju tokom izbacivanja, a tokom hiljada ciklusa to trenje istroši površinu.
Toplinska obrada očvršćava čelik tako da je otporan na habanje. Proces uključuje zagrijavanje čelika na određenu temperaturu, a zatim ga hlađenje na kontrolirani način, što mijenja unutrašnju strukturu čelika i čini ga mnogo tvrđim. Pravilno očvrsnut kalup zadržava svoju površinu i dimenzije mnogo duže od mekog.
Proizvođači čelika kao što su Uddeholm i Bohler objavljuju detaljne podatke koji pokazuju koliko tvrdoća dramatično produžava vijek trajanja alata protiv habanja. Kratka verzija je jednostavna: za svaki kalup koji treba napraviti mnogo dijelova, toplinska obrada čelika kalupa nije opciona.
Tvrdoća i zašto je važna
Tvrdoća se mjeri na Rockwell C skali, zapisanoj kao HRC. Veći brojevi znače tvrđi čelik. Grubi vodič:
Oko HRC 30 je relativno mekan, dobar za male-prototipove ili kalupe
Oko HRC 38 do 42 odgovara umjerenim količinama proizvodnje
Otprilike HRC 48 do 54 je kaljen za veliku-proizvodnju
Iznad HRC 56 je vrlo tvrd, koristi se tamo gdje je otpornost na habanje kritična
Odgovarajuća tvrdoća kalupa za injektiranje ovisi o tome koliko dijelova kalup treba napraviti i od kojeg materijala se oblikuje. Kalup za čaše-velike zapremine živi na tvrđem kraju, jer mora preživjeti milione ciklusa bez habanja šupljine.
Ipak, postoji-zamjena. Tvrđi čelik je otporan na habanje, ali je krhkiji i teže se obrađuje. Umjetnost je usklađivanje tvrdoće sa poslom, a ne samo što je moguće teže.
Uobičajeni čelici od kalupa i njihova toplinska obrada
Različiti čelici su dizajnirani za različite uloge i različito reagiraju na toplinsku obradu. Evo praktičnog poređenja:
| Čelik | Tipična tvrdoća | Najbolje za | Bilješke |
|---|---|---|---|
| P20 | HRC 28-32 (prethodno kaljeno) | Mala do srednja jačina zvuka | Lako se obrađuje, nije potrebno dodatno kaljenje |
| H13 | HRC 48-52 (očvrsnuo) | Veliki volumen, teška upotreba | Odlična žilavost i otpornost na toplinu |
| S136 / 420 | HRC 48-54 (kaljen) | Prozirni i kozmetički dijelovi | Otporan na koroziju-, lako se polira |
| 718 | HRC 33-38 (prethodno kaljeno) | Srednje zapremine, veliki kalupi | Dobar balans između obradivosti i života |
Za aPlastične PS čaše kalup za brizganjetrčanje prozirnih ili sjajnih čaša pri velikom volumenu, S136 očvrsnut na oko HRC 48 do 52 je uobičajen i razuman izbor. Otporan je na habanje za volumen, podnosi visoku poliranje koji je potreban prozirnim čašama i otporan je na koroziju koja može doći od određenih plastika tokom vremena.
Kako toplinska obrada mijenja dizajn
Evo dijela koji mnogi kupci ne shvaćaju: toplinska obrada može malo izobličiti čelik. Kada zagrijete čelik na temperaturu stvrdnjavanja i ugasite ga, dio se može malo pomaknuti, iskriviti ili promijeniti dimenziju.
To znači da se kalup ne može samo strojno obraditi do konačne veličine, a zatim očvrsnuti, ili bi dimenzije izašle iz tolerancije. Umjesto toga, dobroizbor čelika za kalupea obrada ide planiranim redoslijedom:
Gruba mašina je čelik blizu oblika, ostavljajući dodatni materijal
Termička obrada do ciljane tvrdoće
Završiti mašinu i izbrusiti do konačnih dimenzija nakon stvrdnjavanja
Očvrsnu površinu ispolirajte do željene završne obrade
Dizajniranje kalupa znači to predvidjeti. Inženjer ostavlja odgovarajuću količinu dodatnog materijala za završnu obradu nakon-očvršćavanja i uzima u obzir bilo kakvo predvidljivo izobličenje. Preskočite ovo planiranje i dobićete očvrsnuti kalup pogrešne veličine, što je skupa greška za popravljanje.
Tvrdoća u odnosu na obradivost Trade-Off
Postoji razlog zašto kalupi nisu svi napravljeni od najtvrđeg dostupnog čelika. Tvrdi čelik se teško i sporo obrađuje, a vrlo tvrdi čelik može biti dovoljno lomljiv da pukne pod pritiskom oblikovanja.
Praktični pristup balansira tri stvari:
Dovoljna tvrdoća da preživi obim proizvodnje
Dovoljna žilavost da izdrži pucanje pod opterećenjem kalupa
Razumna obradivost tako da se kalup može efikasno izraditi
Evo scenarija koji često vidimo. Kupac traži najtvrđi mogući čelik, razmišljati bolje uvijek znači bolje. Ali za njihovu umjerenu zapreminu, čvrsti prethodno{2}}kaljeni čelik bi bio jeftiniji za mašinu, brz za isporuku i više nego dovoljno izdržljiv. Razgovaramo o stvarnom volumenu i biramo čelik koji odgovara, umjesto da pre-očvrsnemo iz opreza.
PS kalupi za čaše: veliki volumen znači visoku tvrdoću
Proizvodnja čaša za jednokratnu upotrebu je-igra velikog obima. SamacPlastične PS čaše kalup za brizganjemože da radi neprekidno, proizvodeći ogromne količine tokom svog životnog veka. Taj volumen postavlja stvarne zahtjeve za čelik.
Površina šupljine mora ostati glatka nakon udarca, jer se svako habanje vidi direktno na prozirnoj površini čašice kao ogrebotine ili izmaglica. Kalup također radi brze cikluse, tako da vidi mnogo toplinskog i mehaničkog naprezanja. Ova kombinacija je razlog zašto kalupi za čaše velike{2}}zapremine trebaju pravilno kaljeni čelik iz dobrog izvora, pravilno termički obrađen i gotov nakon stvrdnjavanja.
Pravilno izvršite termičku obradu i kalup radi punim vijekom praveći čiste čaše. Pogrešite i vratili ste se na problem habanja od 200.000 metaka.
Kako usklađujemo čelik i toplinsku obradu s vašim volumenom
Naš pristup počinje od vašeg stvarnog obima proizvodnje, jer taj broj određuje izbor čelika i ciljanu tvrdoću. Odabiremo klasu čelika, planiramo termičku obradu na odgovarajuću tvrdoću i dizajniramo redoslijed obrade tako da kalup postigne konačne dimenzije nakon stvrdnjavanja, a ne prije.
Za-radove velikog obima kao što su kalupi za čaše, dokumentiramo kvalitet čelika i izmjerenu tvrdoću kao dio prihvatanja kalupa, tako da imate dokaz da je alat napravljen da izdrži količinu koju plaćate. Taj certifikat tvrdoće je jeftino osiguranje od prijevremenog habanja.
FAQ
P: Zašto je kalupima za injektiranje potrebna toplinska obrada?
O: Zato što se meki čelik brzo istroši zbog trenja oblikovanja i izbacivanja. Toplinska obrada očvršćava čelik tako da površina i dimenzije šupljine preživljavaju hiljade ili milione ciklusa. Za svaki proizvodni kalup koji treba da napravi puno dijelova, toplinska obrada čelika kalupa je ono što alatu daje radni vijek.
P: Koje tvrdoće treba da bude kalup za injektiranje?
O: Zavisi od obima proizvodnje i dijela. Kalupi male zapremine-mogu proizvoditi mekši čelik oko HRC 30, dok se kalupi za proizvodnju velike -proizvodnje obično kalju na HRC 48 ili više. Plastični PS Cups kalup za ubrizgavanje koji radi milione snimaka treba teži kraj. Prava tvrdoća kalupa za brizganje balansira otpornost na habanje u odnosu na žilavost i obradivost.
P: Kako toplinska obrada utječe na vijek trajanja plijesni?
O: Dramatično. Tvrđi, pravilno termički{1}}obrađen kalup otporan je na površinsko habanje koje vremenom pogoršava kvalitet dijelova. Mekani kalup pravi dobre rane uzorke, a zatim se haba, grebe dijelove i gubi točnost dimenzija. Usklađivanje tvrdoće sa zapreminom jedan je od najvećih faktora u tome da li kalup dostiže obećani vek trajanja.
P: Da li toplinska obrada mijenja dimenzije kalupa?
O: Da, malo. Zagrijavanje i kaljenje čelika može uzrokovati malu distorziju ili promjenu dimenzija. Zbog toga se kalupi grubo obrađuju, zatim kale, a zatim završno obrađuju i bruse do konačne veličine. Dobar dizajn planira za ovu sekvencu, ostavljajući dodatni materijal za završnu obradu nakon stvrdnjavanja.
P: Gdje mogu pronaći proizvođača kalupa za brizganje PS čaša koji pravilno termički obrađuje?
O: Potražite dobavljača koji bira razred čelika na osnovu vaše stvarne zapremine, dokumentuje tvrdoću kao dio prihvatanja i završava kalup nakon stvrdnjavanja. Ozbiljna fabrika kalupa za plastične čaše objasniće svoj izbor čelika i dati sertifikat o tvrdoći, što je vaš dokaz da je kalup napravljen da traje.
Napravite kalup koji traje cijeli život
Ako nabavljate kalup za ubrizgavanje plastičnih PS čaša ili bilo koji-proizvodni alat velike količine, kvaliteta čelika i toplinska obrada trebaju biti usklađeni s vašom zapreminom od samog početka. Recite nam koliko dijelova vam je potrebno tijekom vijeka trajanja kalupa, a mi ćemo preporučiti odgovarajući čelik i tvrdoću.
