Pemilihan bahan untuk acuan plastik

1. Keadaan kerja acuan plastik
Disebabkan oleh perkembangan industri pengacuan plastik dan plastik, keperluan kualiti untuk acuan plastik semakin tinggi. Oleh itu, masalah kegagalan dan faktor yang mempengaruhi acuan plastik telah menjadi topik penyelidikan yang penting. Bahagian kerja utama acuan plastik adalah bahagian yang dibentuk, seperti acuan cembung, acuan cekung, dll. Mereka membentuk rongga acuan plastik untuk membentuk pelbagai permukaan bahagian plastik dan bersentuhan terus dengan plastik, menahan tekanan, suhu, geseran, dan kakisan .
2. Analisis Punca Kegagalan Bahan Acuan Plastik
Proses pembuatan acuan am termasuk reka bentuk acuan, pemilihan bahan, rawatan haba, pemprosesan mekanikal, penyahpepijatan dan pemasangan. Menurut tinjauan, bahan dan rawatan haba yang digunakan dalam acuan adalah faktor utama yang mempengaruhi hayat perkhidmatannya. Dari perspektif Pengurusan Kualiti Menyeluruh, faktor yang mempengaruhi hayat perkhidmatan acuan tidak boleh diukur sebagai jumlah polinomial, sebaliknya sebagai hasil darab pelbagai faktor. Oleh itu, kualiti bahan acuan dan rawatan haba amat penting sepanjang keseluruhan proses pembuatan acuan.
Daripada fenomena biasa analisis kegagalan acuan, acuan plastik boleh mengalami kegagalan haus, kegagalan ubah bentuk tempatan, dan kegagalan patah semasa perkhidmatan. Mod kegagalan penting acuan plastik boleh dibahagikan kepada kegagalan haus, kegagalan ubah bentuk plastik tempatan, dan kegagalan patah.
3. Dengan perkembangan pesat industri pembuatan, acuan plastik adalah alat yang sangat diperlukan dalam pemprosesan acuan plastik, dan perkadarannya dalam jumlah pengeluaran acuan semakin meningkat dari tahun ke tahun. Dengan pembangunan dan pengeluaran berterusan plastik berprestasi tinggi, jenis produk plastik semakin meningkat, dan kegunaannya semakin berkembang. Produk berkembang ke arah ketepatan, berskala besar dan kerumitan. Perkembangan pengeluaran acuan berkelajuan tinggi telah membawa kepada keadaan kerja yang semakin kompleks untuk acuan.
1) Haus dan kakisan pada permukaan rongga acuan
Cairan plastik mengalir dalam rongga acuan di bawah tekanan tertentu, dan bahagian plastik yang dipadatkan keluar dari acuan, menyebabkan geseran dan haus pada permukaan acuan acuan. Sebab asas untuk haus dan kegagalan acuan plastik adalah geseran antara acuan dan bahan. Tetapi bentuk khusus dan proses haus berkaitan dengan banyak faktor, seperti tekanan, suhu, kelajuan ubah bentuk bahan, dan keadaan pelinciran acuan semasa operasi. Apabila bahan dan rawatan haba yang digunakan dalam acuan plastik tidak munasabah, kekerasan permukaan rongga acuan adalah rendah dan rintangan haus adalah lemah. Ini ditunjukkan sebagai: sisihan dimensi yang disebabkan oleh haus dan ubah bentuk permukaan rongga acuan; Nilai kekasaran meningkat disebabkan oleh kekaburan, dan kualiti permukaan semakin merosot. Terutama apabila bahan pepejal digunakan untuk memasuki rongga acuan, ia akan memburukkan lagi haus permukaan rongga. Di samping itu, pemprosesan plastik mengandungi klorin, fluorin dan komponen lain yang terurai menjadi gas menghakis HC1 dan HF apabila dipanaskan, menyebabkan kakisan dan haus pada permukaan rongga acuan plastik, yang membawa kepada kegagalan. Sekiranya terdapat kerosakan haus dan lusuh pada masa yang sama, menyebabkan kerosakan pada salutan atau lapisan pelindung lain pada permukaan rongga acuan, ia akan menggalakkan proses kakisan. Interaksi dua jenis kerosakan mempercepatkan kakisan dan kegagalan haus.
2) Kegagalan ubah bentuk plastik
Permukaan rongga acuan plastik di bawah tekanan dan haba boleh menyebabkan ubah bentuk dan kegagalan plastik, terutamanya apabila acuan kecil berfungsi pada peralatan tan yang besar, mereka lebih terdedah kepada ubah bentuk plastik yang berlebihan. Bahan yang digunakan dalam acuan plastik mempunyai kekuatan dan keliatan yang tidak mencukupi, dan rintangan ubah bentuk yang rendah; Satu lagi sebab kegagalan ubah bentuk plastik ialah lapisan pengerasan pada permukaan rongga acuan terlalu nipis, rintangan ubah bentuk tidak mencukupi, atau suhu kerja lebih tinggi daripada suhu pembajaan, mengakibatkan pelembutan transformasi fasa dan kegagalan awal acuan .
3) Patah
Punca utama patah tulang ialah tegasan struktur, tegasan haba, atau pembajaan yang tidak mencukupi disebabkan oleh perbezaan struktur dan suhu. Pada suhu operasi, sisa austenit berubah menjadi martensit, menyebabkan pengembangan isipadu tempatan dan tekanan tisu di dalam acuan.
Keadaan kerja acuan plastik adalah berbeza daripada acuan cetakan sejuk, secara amnya memerlukan operasi pada 150 darjah -200 darjah . Selain tertakluk kepada tekanan tertentu, mereka juga perlu menahan kesan suhu. Acuan yang sama boleh mempunyai beberapa mod kegagalan, dan walaupun pada acuan yang sama, pelbagai kerosakan mungkin berlaku. Daripada mod kegagalan acuan plastik, dapat dilihat bahawa pemilihan bahan acuan plastik dan rawatan haba yang munasabah adalah sangat penting, kerana ia secara langsung mempengaruhi hayat perkhidmatan acuan. Oleh itu, keluli yang digunakan untuk acuan plastik harus memenuhi keperluan berikut:
1) Prestasi rintangan haba
Dengan kemunculan jentera pengacuan berkelajuan tinggi, kelajuan operasi produk plastik telah meningkat. Oleh kerana suhu pengacuan berada di antara 200-350 darjah , jika plastik mempunyai kebolehaliran yang lemah dan kelajuan pengacuan adalah pantas, suhu permukaan bahagian acuan acuan akan melebihi 400 darjah dalam tempoh masa yang sangat singkat. Untuk memastikan ketepatan dan ubah bentuk minimum acuan semasa digunakan, keluli acuan harus mempunyai rintangan haba yang tinggi.
2) Rintangan haus yang mencukupi
Dengan pengembangan penggunaan produk plastik, bahan bukan organik seperti gentian kaca sering ditambah kepada plastik untuk meningkatkan keplastikan mereka. Disebabkan penambahan bahan tambahan, kebolehaliran plastik dikurangkan dengan banyak, menyebabkan kehausan acuan. Oleh itu, ia dikehendaki mempunyai rintangan haus yang baik.
3) Kebolehmesinan yang sangat baik
Kebanyakan acuan pengacuan plastik memerlukan pembaikan pemotongan dan pemasangan tertentu sebagai tambahan kepada pemesinan nyahcas elektrik. Untuk memanjangkan hayat perkhidmatan alat pemotong, pengerasan kerja kurang semasa proses pemotongan. Untuk mengelakkan ubah bentuk acuan menjejaskan ketepatan, adalah diharapkan bahawa tegasan sisa semasa pemprosesan dapat dikawal pada tahap minimum.
4) Kestabilan haba yang baik
Bentuk bahagian acuan suntikan plastik selalunya rumit dan sukar untuk diproses selepas pelindapkejutan, jadi bahan dengan kestabilan haba yang baik harus dipilih sebanyak mungkin.
5) Prestasi pemprosesan cermin
Permukaan rongga acuan adalah licin, dan permukaan acuan perlu digilap menjadi permukaan cermin dengan kekasaran permukaan kurang daripada Ra0.4 μ m untuk memastikan penampilan bahagian penekan plastik dan memudahkan merobohkan.
6) Prestasi rawatan haba
Dalam kemalangan kegagalan acuan, bahagian kemalangan yang disebabkan oleh rawatan haba secara amnya adalah 52.3%, menjadikan rawatan haba sebagai bahagian penting dalam keseluruhan proses pembuatan acuan. Kualiti proses rawatan haba mempunyai kesan yang ketara terhadap kualiti acuan. Secara amnya, ubah bentuk rawatan haba adalah kecil, julat suhu pelindapkejutan adalah luas, kepekaan terlalu panas adalah rendah, terutamanya dengan kekerasan pelindapkejutan yang tinggi dan kebolehkerasan.
7) Rintangan kakisan
Semasa proses pembentukan, gas menghakis seperti HC1 dan HF boleh dibebaskan dan terurai secara terma untuk menghasilkan gas menghakis yang menghakis acuan. Kadangkala, acuan boleh berkarat dan rosak pada saluran aliran udara, jadi keluli acuan perlu mempunyai rintangan kakisan yang baik.
4. Keluli acuan plastik baru
Secara amnya, acuan plastik diperbuat daripada keluli 45 normal atau keluli 40Cr melalui pelindapkejutan dan pembajaan. Acuan plastik dengan keperluan kekerasan yang tinggi diperbuat daripada keluli seperti CrWMn atau Crl2MoV. Untuk acuan plastik dengan suhu kerja yang tinggi, keluli acuan kerja panas keliatan tinggi boleh dipilih. Untuk memenuhi keperluan yang lebih tinggi untuk ketepatan dimensi dan kualiti permukaan rongga acuan plastik, satu siri keluli acuan baru telah dibangunkan baru-baru ini.
1) Keluli acuan plastik berkarbonisasi
Keluli acuan plastik berkarbonisasi digunakan terutamanya untuk acuan penyemperitan sejuk acuan plastik kompleks dengan rongga. Keluli jenis ini mempunyai kandungan karbon yang rendah dan sering ditambah dengan unsur Cr, sambil menambah jumlah Ni, Mo, dan V yang sesuai untuk meningkatkan kebolehkerasan dan keupayaan pengkarbonan. Untuk memudahkan pengacuan penyemperitan sejuk, keluli jenis ini mesti mempunyai keplastikan yang tinggi dan rintangan ubah bentuk yang rendah dalam keadaan anil, dengan kekerasan anil Kurang daripada atau sama dengan 100HBS. Selepas pembentukan penyemperitan sejuk, rawatan pembajaan pengkarburan dan pelindapkejutan dijalankan, dan kekerasan permukaan boleh mencapai 58-62HRC. Terdapat gred keluli khusus untuk keluli jenis ini di luar negara, seperti 8416 dari Sweden, P2 dan P4 dari Amerika Syarikat, dll. Keluli 12CrNi3A dan 12Cr2Ni4A, serta 20Cr2Ni4A, biasanya digunakan di dalam negara. Mereka mempunyai rintangan haus yang baik, tiada keruntuhan atau pengelupasan permukaan, dan meningkatkan hayat perkhidmatan acuan. Unsur Cr, Ni, Mo, dan V dalam keluli meningkatkan kekerasan dan rintangan haus lapisan berkarburasi, serta kekuatan dan keliatan teras.
2) Keluli acuan plastik pra mengeras
Kandungan karbon bagi keluli jenis ini ialah 0.3% - O.55%, dan unsur pengaloian yang biasa digunakan termasuk Cr, Ni, Mn, V, dsb. Untuk meningkatkan kebolehmesinannya, unsur seperti s dan ca telah ditambah. Beberapa keluli acuan plastik biasa, Y55CrNiMn MoVS (SMI), telah dibangunkan dan diperkenalkan. SMI ialah keluli acuan plastik pemotongan mudah siri S buatan Cina, dicirikan oleh kekerasan penghantaran pra-keras 35-40 HRC, kebolehprosesan pemotongan yang baik, dan tiada rawatan haba selepas pemprosesan, yang boleh digunakan secara langsung. Menambah larutan pepejal Ni untuk mengukuhkan dan meningkatkan keliatan, dan menambah Mn dan S untuk membentuk fasa pemotongan bebas MnS; Menambah Cr, Mo, dan V untuk meningkatkan kebolehkerasan keluli, keluli 8Cr2S adalah mencukupi untuk memotong keluli acuan ketepatan yang mudah.
3) Masa pengerasan acuan plastik keluli
Dibangunkan keluli penuaan martensit kobalt rendah, bebas kobalt dan nikel rendah, MASI ialah keluli penuaan martensit tipikal. Selepas rawatan penyelesaian 8150C, kekerasan ialah 28-32HRC. Selepas pemprosesan mekanikal dan penuaan 4800C, sebatian antara logam seperti Ni3Mo dan Ni3Ti terpecah semasa penuaan, menghasilkan kekerasan sebanyak 48-52 HRC. Keluli mempunyai kekuatan dan keliatan yang tinggi, perubahan saiz kecil semasa penuaan, dan prestasi kimpalan yang baik, tetapi ia mahal dan tidak begitu popular di China.
4) keluli acuan plastik tahan kakisan
Produk plastik yang diperbuat daripada polivinil klorida (PVC) dan ABS dengan resin tahan api apabila bahan mentah terurai dan menghasilkan gas menghakis semasa proses pembentukan, yang boleh menghakis acuan. Oleh itu, keluli acuan plastik dikehendaki mempunyai rintangan kakisan yang baik. Terdapat dua jenis keluli acuan tahan kakisan yang biasa digunakan di luar negara: keluli tahan karat martensit dan keluli tahan karat pengerasan pemendakan. Terdapat syarikat asing seperti STVAX (4Crl3) dan A SSAB-8407 dari ASSAB di Sweden.