PEEK 產(chǎn)品(pǐn)模具(jù)鋼選(xuǎn)用規範
PEEK 作(zuò)為(wéi)高(gāo)性(xìng)能特種工程塑料(liào),注(zhù)塑成型(xíng)溫度(dù)通常在(zài) 360-400℃,模(mó)具溫(wēn)度控(kòng)製(zhì)在 180-220℃,熔體黏(nián)度(dù)高(gāo)且常(cháng)搭配(pèi)玻纖,碳纖維等(děng)增強(qiáng)材料(liào),對(duì)模(mó)具材料的耐高(gāo)溫(wēn)性,耐(nài)磨(mó)性(xìng),耐腐蝕(shí)性(xìng)及尺(chǐ)寸穩(wěn)定(dìng)性(xìng)均有嚴苛要求。模具鋼的合(hé)理選(xuǎn)用(yòng),直(zhí)接決定模(mó)具(jù)使用(yòng)壽命,塑件成(chéng)型(xíng)質(zhì)量(liáng)與(yǔ)生產(chǎn)穩(wěn)定(dìng)性,需結合產(chǎn)品精度(dù),使用環境,生產(chǎn)批量及(jí)材料特(tè)性進行係統(tǒng)化(huà)匹配(pèi)。
一(yī),模具鋼(gāng)選用核(hé)心(xīn)原則(zé)
模具鋼(gāng)需(xū)具(jù)備(bèi)優(yōu)異的(dí)高溫穩(wěn)定(dìng)性(xìng),在(zài)長(cháng)期(qī)循(xún)環高溫工況下不發生軟化(huà)與形變,具(jù)備良(liáng)好的抗熱疲勞(láo)性能。材(cái)料應達(dá)到(dào)較高(gāo)硬(yìng)度與耐磨性(xìng),有效抵(dǐ)御增強填料(liào)對(duì)型腔的衝刷(shuā)與磨(mó)損,減少(shǎo)飛邊,尺寸超(chāo)差等問(wèn)題(tí)。針(zhēn)對(duì)高(gāo)溫狀態下可(kě)能(néng)產(chǎn)生的腐蝕性(xìng)氣體(tǐ),以及醫療,食品等(děng)特(tè)殊使用場景,模具(jù)鋼需(xū)具備(bèi)相(xiāng)應的(dí)耐(nài)腐能力(lì)。同時材(cái)料(liào)應兼顧韌性與(yǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,避免在高注(zhù)射(shè)壓(yā)力下(xià)出現崩角(jiǎo),開裂,精(jīng)密製(zhì)品還(huán)需(xū)保證長(cháng)期使用(yòng)中(zhōng)的(dí)尺寸(cùn)穩定性。
二,常用(yòng)模具鋼分類及(jí)適用(yòng)範圍
(一(yī))通用(yòng)耐熱(rè)型(xíng)模具鋼
H13 屬於(yú)國(guó)標(biāo) 4Cr5MoSiV1 熱(rè)作模具鋼,經(jīng)真空(kōng)熱(rè)處理後(hòu)硬(yìng)度可(kě)達 HRC48-52,耐熱溫度範(fàn)圍為 500-600℃,具備良(liáng)好(hǎo)的韌性(xìng)與(yǔ)抗熱(rè)疲(pí)勞性能,是 PEEK 成型(xíng)的常規選(xuǎn)用材料(liào),適(shì)用(yòng)於無強(qiáng)腐蝕環境(jìng),中(zhōng)等生產批量的普通 PEEK 製(zhì)品。8407 與(yǔ) 2344 為 H13 改良型鋼材,純(chún)淨(jìng)度更高,內(nèi)部組(zǔ)織均匀,熱處理(lǐ)後硬(yìng)度可(kě)達(dá) HRC50-54,耐熱與(yǔ)耐磨(mó)性(xìng)能(néng)更優(yōu),適用於中(zhōng)高端 PEEK 製品及中大(dà)批量量產(chǎn)模具(jù)。

(二(èr))耐腐(fǔ)蝕型(xíng)模(mó)具(jù)鋼
S136 為馬(mǎ)氏體(tǐ)耐腐蝕不(bù)鏽鋼,熱(rè)處(chǔ)理(lǐ)後硬(yìng)度(dù) HRC48-52,拋光性(xìng)能優(yōu)異,可實現(xiàn)高鏡麵效(xiào)果,同(tóng)時具備出(chū)色(sè)的(dí)耐(nài)酸(suān)鹼(jiǎn)腐(fǔ)蝕(shí)能(néng)力(lì),適用於(yú)醫療(liáo),食品接觸,半導體等對(duì)衛生(shēng)性與耐(nài)腐性要(yào)求(qiú)較高的(dí) PEEK 產品。420 係(xì)不(bù)鏽鋼(gāng)具備基礎耐(nài)腐蝕性,熱處理後(hòu)硬度可(kě)達 HRC48-52,拋光性能適中(zhōng),適(shì)用於對(duì)成本相對(duì)敏感,有(yǒu)一般耐腐需求的應(yīng)用(yòng)場景。
(三)高耐(nài)磨高(gāo)韌性模具鋼
8503 為低矽(guī)高(gāo)鉬合金模具(jù)鋼,無碳化(huà)物(wù)偏析,熱處理(lǐ)後(hòu)硬度可達 HRC55-60,抗粘模,抗崩角(jiǎo)與(yǔ)耐磨性能突(tū)出(chū),適(shì)用(yòng)於(yú)高比例玻纖(xiān),碳纖維增強(qiáng)的 PEEK 材料(liào),以及(jí)結(jié)構復雜,易(yì)出現磨損(sǔn)的製品(pǐn)。LG 模(mó)具鋼可實現 HRC54-58 的硬度區間,同時保持優異韌(rèn)性(xìng),在(zài)薄(báo)壁,尖角(jiǎo),高注射壓力的 PEEK 成型場景中(zhōng),可有(yǒu)效(xiào)避免型腔(qiāng)塌(tā)陷(xiàn)與披鋒(fēng)問(wèn)題(tí)。
(四)預(yù)硬(yìng)型精密(mì)模(mó)具鋼
NAK80 為預(yù)硬(yìng)型(xíng)鏡麵模具(jù)鋼,出(chū)廠硬(yìng)度 HRC40-42,無(wú)需後(hòu)續熱處(chǔ)理,加工性(xìng)能(néng)與(yǔ)尺(chǐ)寸穩(wěn)定性優良(liáng),拋(pāo)光(guāng)可(kě)達到高鏡(jìng)麵效果(guǒ),適(shì)用於中小批量(liáng),交(jiāo)付(fù)周期緊張的(dí)精密 PEEK 製品。
三,熱處(chǔ)理(lǐ)與表麵處(chǔ)理(lǐ)要求(qiú)
PEEK 模(mó)具鋼推薦采(cǎi)用真空熱處理,避(bì)免(miǎn)氧化(huà)與脫(tuō)碳,通過規(guī)範的淬火(huǒ)與(yǔ)回火工(gōng)藝(yì),保(bǎo)證材(cái)料(liào)組織均匀(yún)穩(wěn)定,大(dà)型模具(jù)可(kě)增加(jiā)深冷處理(lǐ),進(jìn)一步提升尺(chǐ)寸穩(wěn)定性。針對玻(bō)纖增強等(děng)磨損嚴重(zhòng)的工況(kuàng),可(kě)進行氮化(huà)處理,提(tí)升表(biǎo)麵(miàn)硬度(dù)與(yǔ)耐(nài)磨性。需要(yào)高耐磨(mó),低(dī)摩(mó)擦係(xì)數的場景,可采(cǎi)用 PVD 塗層等(děng)復合(hé)處理(lǐ)方(fāng)式(shì),大(dà)幅(fú)提(tí)升(shēng)模具(jù)使(shǐ)用壽命。對(duì)耐腐(fǔ)與(yǔ)光潔度要(yào)求(qiú)高(gāo)的模具,可(kě)采(cǎi)用硬鉻電鍍處理,提升(shēng)脫(tuō)模(mó)性(xìng)能(néng)與(yǔ)耐(nài)腐(fǔ)蝕(shí)能力。

四,結構設計(jì)與配套選材要(yào)求(qiú)
型(xíng)腔,型(xíng)芯等核心成型部件(jiàn),需根據工況(kuàng)選用(yòng)上述對應(yīng)模具鋼,模(mó)架(jià)等非成(chéng)型部件可(kě)選用 P20,718H 等常規(guī)模(mó)具(jù)鋼(gāng),在保證(zhèng)性能的同時控製成(chéng)本。PEEK 高(gāo)溫(wēn)成型特(tè)性(xìng)要求冷(lěng)卻係統(tǒng)設(shè)計合(hé)理(lǐ),溫控(kòng)穩(wěn)定,熱(rè)流道係統需(xū)滿(mǎn)足 400℃以(yǐ)上(shàng)的耐(nài)高(gāo)溫(wēn)要(yào)求,確保(bǎo)熔體(tǐ)流動穩(wěn)定(dìng)。頂(dǐng)出,導(dǎo)向等(děng)運動(dòng)部件(jiàn),應(yīng)選用耐高(gāo)溫,耐磨的標(biāo)準(zhǔn)件,與模(mó)具鋼性能相匹配。
五(wǔ),應(yīng)用(yòng)注意事項(xiàng)
普(pǔ)通預(yù)硬(yìng)鋼(gāng)如(rú)常規(guī) P20,耐(nài)高溫與(yǔ)耐磨性能不(bù)足(zú),無法適應 PEEK 高溫成型(xíng)環境,禁(jīn)止(zhǐ)用於(yú)型(xíng)腔,型芯等(děng)關鍵部(bù)位。普通不鏽鋼(gāng)難以滿足 PEEK 成(chéng)型(xíng)的(dí)耐腐(fǔ)與耐磨(mó)雙重(zhòng)要(yào)求,應(yīng)選用(yòng)專(zhuān)用耐腐蝕模具鋼。高(gāo)玻纖,高(gāo)碳纖(xiān)增(zēng)強 PEEK 成型(xíng)模(mó)具(jù),必(bì)須(xū)配套相(xiāng)應的(dí)表(biǎo)麵(miàn)處(chǔ)理,避(bì)免型腔快速(sù)磨(mó)損(sǔn)。精(jīng)密(mì) PEEK 製(zhì)品(pǐn)應(yīng)采用真(zhēn)空熱(rè)處(chǔ)理(lǐ)與(yǔ)深冷(lěng)處理結合的工藝,減(jiǎn)少(shǎo)變(biàn)形(xíng),保(bǎo)障(zhàng)尺寸(cùn)精度(dù)。
六(liù),總(zǒng)結(jié)
PEEK 產品(pǐn)模具鋼選(xuǎn)用以(yǐ)工況(kuàng)適(shì)配為(wéi)核(hé)心,常規(guī)無腐(fǔ)蝕(shí)環(huán)境(jìng)可選用 H13,8407,2344 等通(tōng)用(yòng)耐熱鋼(gāng);醫療(liáo),食(shí)品等(děng)耐腐場(cháng)景(jǐng)優先選(xuǎn)用 S136 等(děng)耐腐(fǔ)蝕(shí)不(bù)鏽(xiù)鋼(gāng);高(gāo)增(zēng)強填料(liào)工況(kuàng)選用 8503,LG 等高耐(nài)磨高韌性鋼(gāng)材;小批量(liáng)精密快速交(jiāo)付(fù)場景可選用 NAK80 預硬(yìng)鋼。配(pèi)合規範的(dí)熱處理,表(biǎo)麵處理以(yǐ)及合理的(dí)模(mó)具結構(gòu)設(shè)計(jì),可(kě)有效(xiào)提(tí)升(shēng)模具(jù)使用壽命,保(bǎo)證(zhèng) PEEK 製(zhì)品成(chéng)型質量(liáng)與生產穩(wěn)定性。
