Стали для пресс-форм: свойства и оптимальный выбор для литья пластика

Процесс изготовления пластиковых деталей методом пресс-формирования — одна из ключевых технологий современного производства. Надежность и долговечность пресс-форм зависят от качества материалов, из которых они изготовлены. Среди множества вариантов на рынке особое место занимают специальные стали для пресс-форм. Правильный выбор материалов значительно влияет на качество продукции, сроки изготовления и экономическую эффективность производственного процесса.

В этой статье мы тщательно разберем важнейшие свойства сталей, используемых для изготовления пресс-форм, рассмотрим наиболее популярные виды сталей, а также дадим советы по их оптимальному подбору в зависимости от конкретных требований и условий эксплуатации.

Основные свойства сталей для пресс-форм

Твердость и износостойкость

Одной из важнейших характеристик сталей для пресс-форм является их твердость. Высокая твердость обеспечивает сопротивление износу, что особенно актуально при массовом производстве пластикатных изделий, когда форма подвергается постоянным механическим нагрузкам и трению. Обычно для пресс-форм используют стали с твердостью не менее 50 единиц по Роквеллу, что позволяет снизить износ и увеличить ресурс формы.

Особенно важной является износостойкость — способность материала возвращать свои свойства даже после длительных эксплуатационных циклов. Согласно статистике, использование сталей с более высоким показателем износостойкости увеличивает срок службы пресс-форм в 2-3 раза по сравнению с обычными марками.

Твердость, износостойкость и стойкость к деформациям

Говоря о прочностных свойствах сталей, важно обращать внимание на их сопротивление деформациям и трещинам. Быстрая цикличность пластикования требует материалов, способных выдержать механические усилия без потери формы. Стали должны обладать хорошей стойкостью к усталости и пластическим деформациям, чтобы обеспечить точность и долговечность формы.

Тепловая стойкость и анти-кислотные свойства

Поскольку пресс-формы часто работают в условиях высокой температуры (до 200-250°C), необходимо выбирать сталии с высокой теплопроводностью и стойкостью к температурным колебаниям. Кроме того, важна сопротивляемость коррозии — для предотвращения образования ржавчины из-за влаги и реагентов, используемых в процессе литья. Некоторые стали специально покрываются антикоррозийными слоями или проходят термическую обработку, повышающую их устойчивость к коррозии и окислению.

Распространенные марки сталей для пресс-форм

Сталь 40Х (или 1.2312)

Это одна из наиболее популярных сталей, используемых в производстве пресс-форм. Она обладает хорошей твердостью и износостойкостью, а также легко поддается термической обработке. Благодаря хорошему соотношению цена-качество, сталь 40Х используется для изготовления как ударных, так и формующих деталей при производстве пластиковых изделий средней сложности.

Плюс к тому, что эта сталь обладает высокой пластичностью, что позволяет производить сложные формы без риска возникновения трещин. «Для крупных партий изделий сталь 40Х остается оптимальным выбором», — советует специалист Вячеслав Ильин, инженер-конструктор. Однако, при использовании для длительных серий может потребоваться дополнительная обработка для повышения износостойкости.

Сталь S136 (или 1.2316)

Эта марка нержавеющей стали отличается отличной антикоррозийной защитой и высокой износостойкостью. Её широко применяют для пресс-форм, требующих длительной эксплуатации без покрытия или дополнительной защиты от коррозии. Благодаря хорошей устойчивости к химическим веществам, применяемым в процессе литья, сталь S136 показывает стабильные показатели даже после тысяч циклов эксплуатации.

Эксперты советуют выбирать сталь S136 для пресс-форм, изготавливаемых для микро и наноразмерных изделий, где важна каждая микро-деталь. Однако высокая цена этой стали компенсируется ее долговечностью и минимальными затратами на ремонт.

Сталь H13 (или 1.2344)

Это, пожалуй, самая универсальная и популярная марка для производства пресс-форм в сфере литья пластика. Она сочетает высокую стойкость к износу, тепловую стойкость до 600°C, хорошую ударопрочность и устойчивость к деформациям. Такой баланс делает H13 незаменимой для форм высокой сложности и объемных изделий.

Особенностью этой стали является легкость в термической обработке, что способствует получению нужных механических свойств. В практике рекомендуется покрывать H13 дополнительными системами защиты от коррозии для увеличения срока эксплуатации.

Ключевые параметры при выборе стали для пресс-форм

Советы по оптимальному выбору стали для пресс-форм

Для успешного выбора материала необходимо учитывать специфику производства: объемы, сложность формы, требования к точности и долговечности. Например, для малых серий и прототипов подойдет более дешевый материал, в то время как для массового производства — лучше инвестировать в высококачественную нержавеющую сталь или H13 с покрытием.

Также важно помнить, что правильная обработка и покрытие формы — ключ к увеличению ее срока службы. Термическая обработка должна быть выполнена по строгим стандартам, а покрытие — защищать поверхность от трещин и коррозии.

«Самое важное — помнить, что выбор стали влияет не только на качество изделий, но и на экономическую эффективность всего производственного процесса. Не стоит экономить на материалах, ведь правильный подбор – залог стабильности и долговечности форм,» — советует инженер-контролер Андрей Петров.