Tin tức công ty

Đặc điểm hoạt động và tiêu chí lựa chọn của khuôn ép phun

• 2025-06-30

 Lưu ýKhuôn nhựaĐặc điểm hiệu suất, tiêu chí lựa chọn

Bài viết này giải thích một cách có hệ thống các đặc điểm chính, loại chủ đạo, cơ sở lựa chọn và xu hướng phát triển của vật liệu khuôn ép phun. Bằng cách phân tích hiệu suất ứng dụng của thép khuôn, vật liệu hợp kim, vật liệu composite mới, v. v. trong khuôn ép phun, kết hợp các chỉ số hiệu suất vật liệu và nhu cầu sản xuất thực tế, nó cung cấp tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn hợp lý vật liệu khuôn ép phun. Đồng thời, tìm hiểu hướng phát triển của ngành về hiệu suất cao, trọng lượng nhẹ và bảo vệ môi trường để giúp nâng cao trình độ sản xuất khuôn ép và chất lượng sản xuất sản phẩm nhựa.

1. Giới thiệu

Khuôn ép phun là một quá trình quan trọng để tạo hình sản phẩm nhựa, Hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm nhựa, hiệu quả sản xuất và giá thành. Là cơ sở vật chất của khuôn, vật liệu khuôn đóng vai trò quyết định đến độ bền, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và hiệu suất gia công của khuôn . Với sự mở rộng không ngừng của các ứng dụng sản phẩm nhựa, từ nhu cầu thiết yếu hàng ngày đến các bộ phận điện tử chính xác, các yêu cầu đối với khuôn ép phun ngày càng tăng, điều này cũng thúc đẩy sự phát triển không ngừng và đổi mới của vật liệu khuôn ép phun. Sự hiểu biết sâu sắc về các đặc tính và ứng dụng của vật liệu khuôn ép phun là điều kiện tiên quyết quan trọng để tối ưu hóa thiết kế khuôn, nâng cao tuổi thọ khuôn và hiệu quả sản xuất.

Thứ hai, các yêu cầu hiệu suất của vật liệu khuôn ép

2.1 Tính chất cơ học

1. Sức mạnh và độ cứng: Trong quá trình ép phun, khuôn phải chịu được tác động nóng chảy của nhựa ở nhiệt độ cao và áp suất cao, do đó phải có đủ độ bền và độ cứng. Độ bền cao có thể ngăn khuôn bị biến dạng hoặc vỡ dưới áp suất ép phun. Ví dụ, khuôn ép cản ô tô lớn phải chịu lực khóa khuôn hàng trăm tấn và yêu cầu độ bền chảy của vật liệu đạt mức cao hơn; độ cứng cao có thể tăng cường khả năng chống mài mòn của khuôn Tình dục, giảm mài mòn các bộ phận đúc như lõi và khoang, và kéo dài tuổi thọ của khuôn. Ví dụ, khuôn được sử dụng để sản xuất bánh răng nhựa đòi hỏi độ cứng của vật liệuHrc50-60Giữa để đảm bảo bánh răngĐộ chính xác lâu dài của loại răng.

2. Độ dẻo dai: Độ dẻo dai là khả năng của vật liệu khuôn chống lại tác động và nứt. Trong quá trình đóng mở khuôn, và khi nhựa nóng chảy nhanh chóng lấp đầy khoang, khuôn sẽ bị tác động tức thời, độ dẻo dai tốt có thể tránh cho khuôn bị nứt và rơi ra. Đặc biệt đối với các loại khuôn có hình dạng phức tạp hoặc các sản phẩm có thành mỏng thì độ dẻo dai là rất quan trọng, ví dụ như khuôn ép vỏ điện thoại di động phải có độ dẻo dai nhất định mà vẫn đảm bảo độ bền để đáp ứng các thao tác đóng mở thường xuyên.

2.2 Hiệu suất nhiệt

1. Ổn định nhiệt: Trong quá trình ép phun, nhiệt độ khuôn sẽ tăng lên khi nhựa chảy, sau đó cần nhanh chóng làm nguội và hoàn thiện. Vật liệu khuôn cần duy trì kích thước ổn định ở nhiệt độ cao, không bị biến dạng nhiệt và nung nóng nhiều lần- Hiệu suất ổn định trong chu trình làm mát. Ví dụ, sản xuất polycarbonate (PC) Khi sản phẩm, nhiệt độ đúc cao tới280 - 320℃, Vật liệu khuôn phải có độ ổn định nhiệt tốt để đảm bảo độ chính xác của kích thước sản phẩm.

2. Dẫn nhiệt: Truyền nhiệt hiệu quả giúp rút ngắn thời gian làm mát của các sản phẩm nhựa và nâng cao hiệu quả sản xuất. Vật liệu dẫn nhiệt tốt có thể làm cho nhiệt độ khuôn phân bố đồng đều và giảm sự cong vênh, biến dạng và các khuyết tật khác do làm mát không đồng đều của sản phẩm. Chẳng hạn như vật liệu khuôn hợp kim nhôm, độ dẫn nhiệt của nó cao hơn nhiều so với thép khuôn, và nó thường được sử dụng trong các kịch bản sản xuất ép phun yêu cầu hiệu quả làm mát cao.

2.3 Tính chất hóa học

1. Chống ăn mòn: Một số nguyên liệu nhựa sẽ bị phân hủy và tạo ra khí axit (chẳng hạn nhưPVCPhân hủy để tạo ra hydro clorua), hoặc sử dụng nhựa có chứa phụ gia ăn mòn, đòi hỏi vật liệu khuôn phải có khả năng chống ăn mòn tốt. Nếu không, bề mặt khuôn sẽ bị ăn mòn, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của sản phẩm, thậm chí dẫn đến phế liệu khuôn. Chẳng hạn như sản xuấtPVCKhuôn của phụ kiện đường ống cần sử dụng thép khuôn chống ăn mòn mạnh hoặc xử lý chống ăn mòn bề mặt.

2. Khả năng chống oxy hóa: Trong môi trường ép phun nhiệt độ cao, vật liệu khuôn dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, và sự hình thành các lớp oxit trên bề mặt sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất tách khuôn của khuôn và hình thức của sản phẩm. Vật liệu có khả năng chống oxy hóa tốt có thể làm giảm hiện tượng oxy hóa bề mặt và duy trì trạng thái làm việc tốt của khuôn.

Khuôn hai màu_Taizhou Jiefeng Mold Co., Ltd. (jfmoulds.com)

Thứ ba, các loại vật liệu khuôn ép chính

3.1 Thép khuôn

1. Thép khuôn cứng trước: Thép khuôn đã được làm cứng trước khi xuất xưởng và độ cứng nói chung làHrc28-45Giữa, nó có hiệu suất cắt tốt và có thể được gia công và tạo hình trực tiếp mà không cần phải dập tắt, có thể tránh được các vấn đề về biến dạng xử lý nhiệt một cách hiệu quả. Các loại phổ biến làP20、718Và như vậy.P20Thép được sử dụng rộng rãi, thích hợp để sản xuất khuôn nhựa với các yêu cầu chung, chẳng hạn như vỏ thiết bị gia dụng, khuôn đồ chơi, vv;718Thép trongP20Trên cơ sở này, độ tinh khiết và độ dẻo dai được cải thiện hơn nữa, phù hợp với các sản phẩm nhựa có yêu cầu cao về chất lượng bề mặt, chẳng hạn như khuôn cho các bộ phận nội thất ô tô.

2. Thép khuôn cứng lão hóa: VớiNak80Thép khuôn cứng lão hóa đại diện có độ cứng thấp sau khi xử lý dung dịch rắn và dễ dàng gia công và tạo hình. Sau khi đúc, có thể thu được độ cứng cao thông qua xử lý lão hóa (Hrc38-43）和良好的抛光性能。其镜面抛光效果极佳，常用于生产光学镜片、化妆品包装等对表面光洁度要求极高的塑料制品模具。

3.淬火回火型模具钢：H13是典型的淬火回火型模具钢，具有高硬度、高韧性和良好的热疲劳性能，适用于承受较大热负荷和机械负荷的模具，如压铸模具、热塑性塑料注塑模具。经淬火回火处理后，H13钢硬度可达HRC48 - 52，常用于生产汽车保险杠、大型塑料箱体等模具。

4. 耐蚀型模具钢：S136是常用的耐蚀型模具钢，其铬含量较高，具有优异的耐腐蚀性和抛光性能。不仅能抵抗塑料分解产生的腐蚀性气体，还可使模具表面达到镜面效果，适用于生产PVC制品、医疗器械等对耐蚀性和表面质量要求高的模具。

3.2 合金材料

1.铝合金：铝合金具有密度小、导热性好（约为模具钢的3 - 5倍）、加工性能优良等特点。如6061铝合金，常用于制造小型、精密且对冷却效率要求高的注塑模具，如3C产品零部件模具。但其硬度和耐磨性相对较低，通常需要通过表面处理（如硬质阳极氧化）提高表面性能，以满足模具使用要求。

2. 铜合金：铜合金的导热性能极佳，铍铜合金是注塑模具中常用的铜合金材料。它不仅导热快，还具有较高的强度和硬度，可用于制造模具的局部镶件，如在模具冷却困难的部位嵌入铍铜镶件，加快热量传递，改善冷却效果，提高生产效率。不过，铜合金成本较高，限制了其在模具整体结构中的广泛应用。

3.3 新型复合材料

1. 碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性、低密度的特点，其比强度和比模量远高于传统金属材料。在注塑模具领域，可用于制造模具的轻量化结构部件，如模具的支撑框架、顶出机构等。虽然目前其在注塑模具中的应用尚处于探索阶段，但凭借优异的性能，未来有望在高端模具制造中发挥重要作用。

2. 金属基复合材料：金属基复合材料以金属为基体，添加陶瓷颗粒、碳纤维等增强相，可显著提高材料的硬度、耐磨性和热稳定性。例如，碳化硅颗粒增强铝基复合材料，可用于制造注塑模具的耐磨部件，如滑块、导柱等，有效提高模具的使用寿命 。

四、注塑模具材料的选择依据

4.1 塑料制品要求

1.产品形状与尺寸：复杂形状的塑料制品需要模具具有精细的结构，应选择加工性能良好的材料，如预铸型模具钢便于加工复杂型腔；大型制品模具则需材料具备足够的强度和刚性，以承受注塑压力，如采用H13等高强度模具钢。

2. 表面质量要求：对表面光洁度、透明度要求高的制品，如光学镜片、透明塑料容器，需选用抛光性能好的材料，如Nak80、S136等；对于外观要求不高的日用品，可选用成本较低的普通模具钢。

3. 使用性能要求：若制品需在高温环境下使用，模具材料应具备良好的热稳定性；对于接触腐蚀性物质的制品，需选择耐蚀性强的材料。

4.2 生产批量

1.小批量生产：小批量生产时，模具成本是重要考虑因素。可选用价格相对较低、加工性能好的材料，如P20钢，降低模具制造成本。同时，也可考虑采用铝合金等轻量化材料，缩短生产周期。

2. 大批量生产：大批量生产要求模具具有较长的使用寿命，应选择硬度高、耐磨性好、综合性能优异的材料，如H13钢、S136钢等，尽管材料成本较高，但可通过提高模具使用寿命降低单位产品的模具分摊成本。

4.3 成本因素

模具材料成本在模具总成本中占比较大，需综合考虑材料价格、加工成本和使用寿命。例如，虽然铍铜合金性能优异，但成本高昂，仅适用于对冷却效率要求极高且预算充足的模具；而普通模具钢价格低廉，适合对性能要求不特别严苛的模具 。

五、注塑模具材料

5.1 高性能化

随着塑料制品向高精度、高性能方向发展，对模具材料的性能要求不断提高。未来，模具钢将朝着更高强度、更高韧性、更好热稳定性和耐磨性方向发展，通过优化化学成分和热处理工艺，开发新型模具钢牌号。同时，新型复合材料的性能也将不断提升，扩大在注塑模具领域的应用范围。

5.2 轻量化

在汽车、航空航天等领域，对塑料制品轻量化的需求日益迫切，这也推动注塑模具材料向轻量化方向发展。铝合金、镁合金等轻质合金材料以及碳纤维增强复合材料的应用将更加广泛，通过结构优化和材料创新，实现模具的轻量化设计，降低模具重量，提高生产效率。

注塑模具材料是决定模具性能和塑料制品质量的关键因素。不同类型的模具材料各有特点，在实际应用中需根据塑料制品要求、生产批量和成本等因素综合选择。随着制造业的发展，注塑模具材料正朝着高性能、轻量化、绿色环保和智能化方向不断创新与进步。深入研究模具材料的性能与发展趋势，有助于推动注塑模具技术的提升，满足日益多样化的塑料制品生产需求，促进塑料加工行业的可持续发展。

收纳篮模具_台州杰锋模具有限公司 (jfmoulds.com)