Výběr a zpracování materiálu pro vstřikovací formy

Je známo, že asi sedmdesát pět procent práce, která je součástí procesů lisování plastů, jsou procesy vstřikování. Úspěch tohoto procesu závisí na práci, která byla provedena na designu a funkčnosti formy a také na materiálu, který byl použit při výrobě formy. Ale přijetí správného materiálu pro výrobu formy je dlouhá cesta k zajištění toho, aby forma byla pevná, přesná a efektivní, pokud jde o proces formování, zejména pokud se používají režimy hromadné výroby. V této práci se zabýváme výběrem a zpracováním materiálu pro vstřikovací formy a jako případová studie je brána společnost HSM, dominantní hráč v průmyslu vstřikování plastů.

Potřeba výběru materiálu pro vstřikovací formy

Životnost formy, použití, efektivita nákladů, výměna, to vše je ovlivněno materiálem, který byl použit při výrobě vstřikovacích forem. Použité formy jsou vždy vystaveny extrémním teplotám, tlakům a tření a je zřejmé, že je třeba zvolit některé materiály, které takové zneužívající podmínky snesou. To jsou některé z úvah, které je třeba vzít v úvahu, když je výběr materiálu v perspektivě. 

1. Síla a opotřebení: Vzhledem k počtu prováděných vstřikovacích cyklů není neobvyklé, že formy zažívají opakované používání, což má za následek určité opotřebení. To je důvod, proč se pro formy používají materiály s vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení, jako jsou nástrojové oceli, které musí být velmi odolné.

2. Tepelná vodivost: Jedním z nejdůležitějších požadavků na dosažení požadovaných dob cyklu a dosažení rovnoměrného chlazení je účinnost přenosu tepla. Dochází ke zkrácení doby cyklu a takové materiály jsou kvalitními hotovými výrobky, protože dobře vedou teplo. Inženýři pravidelně využívají tepelnou energii, která jim pomáhá efektivně dokončit jejich úkoly. 

Odolnost proti korozi: Kvůli vlhkosti a chemikáliím musí formy přijít do styku s korozí. Proto by díly, které jsou složité a vyrobené s vysokou přesností, měly být vyrobeny z materiálů, které mají vysokou odolnost proti korozi. 

Hlavní materiály používané ve vstřikovacích formách

1. Nástrojová ocel:Vstřikovací formyjsou tvořeny nástrojovými ocelemi jako P20, H13, S7 a dalšími kvůli jejich relativně vyšší schopnosti udržet si tvrdost, odolnost proti opotřebení a teplotě. To je důvod, proč HSM často využívá tyto vysoce výkonné oceli, které pomáhají při vytváření vysoce odolných forem v sektoru vstřikování.

2. Nerezová ocel: Formy vyrobené z nerezové oceli jsou použitelné v odvětvích, jako je lékařský a potravinářský průmysl, kde je potřeba hodně hygieny a je potřeba odolnost vůči drsnějšímu prostředí, protože tento materiál je houževnatý a snadno nekoroduje. 

3. Hliník: Vstřikovací formy vyrobené z hliníku nejsou tak houževnaté, ale někdy se používají zejména u vstřikovacích forem s nízkým výrobním objemem, protože hliník poskytuje dobrou tepelnou vodivost pro kratší doby cyklu a umožňuje lepší obrobitelnost než ocel.

Strategie výběru materiálů společnosti HSM

HSM jako jedna z předních společností v oblasti vstřikování plastů ví, že pro každou konkrétní aplikaci je třeba zvolit správný materiál. Jejich rozsáhlí, zkušení inženýři berou v úvahu různé aspekty, jako je druh materiálu, který bude vstřikován, úroveň složitosti designu formy nebo velikost tržního cíle pro navrhované materiály.

HSM však používá obecnou praxi použití nástroje typu H13 z vysoce kvalitní oceli pro větší a složitější formy, které by vyžadovaly vysokou odolnost proti opotřebení a teplotě. Pro ty aplikace, kde tyto vlastnosti nejsou dostatečně vysoké, mohou navrhnout použití nerezové oceli, případně poskytnout formu speciálními povlaky, které by ji účinně chránily před chemikáliemi a vlhkostí. Kromě toho HSM využívá nejnovější technologie ve výrobě, aby bylo zajištěno kontrolované a udržitelné zpracování, které přispívá ke kvalitě forem a jejich životnosti.

Přepracování forem a ekologie

Po výběru optimálního materiálu je forma následně podrobena velmi přesným operacím výroby a dokončování forem, jako je frézování, broušení a leštění tak, aby odpovídala požadované geometrii. Vzhledem k tomu, že HSM má pokročilou technologii, společnost se také zaměřuje na zlepšení podmínek každé formy, což zvýší pevnost a odolnost každé formy v důsledku opotřebení.