วัสดุแม่พิมพ์ทั่วไปและกระบวนการบำบัดความร้อน
อุตสาหกรรมการผลิตอาศัยแม่พิมพ์อย่างมากในการผลิตผลิตภัณฑ์นับไม่ถ้วนที่เราใช้ทุกวัน ตั้งแต่ส่วนประกอบยานยนต์ไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคคุณภาพของแม่พิมพ์ส่งผลกระทบโดยตรงต่อความแม่นยำความทนทานและลักษณะที่ปรากฏของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การทำความเข้าใจวัสดุแม่พิมพ์และกระบวนการบำบัดความร้อนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรผู้ผลิตและทุกคนที่เกี่ยวข้องกับการผลิต
การเลือกวัสดุการขึ้นรูปฉีดที่เหมาะสมมีบทบาทพื้นฐานในการกำหนดความสำเร็จโดยรวมของการดำเนินงานการผลิตซึ่งมีผลต่อทุกอย่างตั้งแต่ประสิทธิภาพการผลิตไปจนถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ วัสดุการฉีดขึ้นรูปจะต้องจับคู่กับวัสดุแม่พิมพ์อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ดีที่สุด
ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับวัสดุแม่พิมพ์
คุณสมบัติเชิงกล
วัสดุแม่พิมพ์ต้องมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมเพื่อทนต่อเงื่อนไขที่ต้องการการผลิตอุตสาหกรรม ข้อกำหนดหลัก ได้แก่ ความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมและความทนทานที่เพียงพอ
เมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปแม่พิมพ์จะต้องรักษาความเสถียรของมิติภายใต้รอบความเครียดซ้ำ ๆ ความแข็งมักจะอยู่ในช่วง 48-65 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับการใช้งานทำให้มั่นใจได้ว่าพื้นผิวแม่พิมพ์สามารถต้านทานการเสียรูปจากการสัมผัสคงที่กับพลาสติกหรือโลหะที่ไหล
ความแข็งแรงเป็นอีกปัจจัยสำคัญเนื่องจากแม่พิมพ์ต้องทนกองกำลังที่สำคัญในระหว่างการดำเนินการ ตัวอย่างเช่นเมื่อการประมวลผลสูง - วัสดุการฉีดขึ้นรูปประสิทธิภาพความดันโพรงอาจเกิน 1,000 บาร์ วัสดุแม่พิมพ์จะต้องมีความแข็งแรงในการบีบอัดที่เพียงพอเพื่อป้องกันการเสียรูปพลาสติกภายใต้สภาวะที่รุนแรงเหล่านี้
นอกจากนี้ความต้านทานความเหนื่อยล้าเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากแม่พิมพ์ได้รับรอบหลายพันหรือหลายล้านรอบตลอดอายุการใช้งาน สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวัสดุการปั้นการฉีดยาที่สามารถเร่งการสึกหรอได้ตลอดเวลา
คุณสมบัติทางความร้อน
การจัดการอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการทำงานของแม่พิมพ์ วัสดุแม่พิมพ์จะต้องแสดงการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอทั่วทั้งโพรง คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อการประมวลผลอุณหภูมิ - วัสดุการขึ้นรูปฉีดที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งต้องการการควบคุมความร้อนที่แม่นยำ
ค่าการนำความร้อนที่ไม่ดีสามารถนำไปสู่จุดร้อนทำให้เกิดข้อบกพร่องเช่นการแปรปรวนการจมลงคะแนนหรือการเติมที่ไม่สมบูรณ์ ปัญหาเหล่านี้อาจทวีความรุนแรงมากขึ้นเมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปบางอย่างที่มีลักษณะการไหลที่เฉพาะเจาะจง
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อรักษาความแม่นยำของมิติในการแปรผันของอุณหภูมิ เมื่อเลือกวัสดุการฉีดขึ้นรูปสำหรับการผลิตวิศวกรจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการขยายตัวของความร้อนของวัสดุแม่พิมพ์เข้ากันได้กับอุณหภูมิการทำงาน วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำช่วยรักษาความคลาดเคลื่อนให้แน่นแม้ในระหว่างความผันผวนของอุณหภูมิซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณภาพการผลิตที่สอดคล้องกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปต่างๆ
คุณสมบัติทางเคมีและพื้นผิว
ความต้านทานการกัดกร่อนมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปทางเคมีแบบก้าวร้าวทางเคมีหรือการทำงานในสภาพแวดล้อมที่ชื้น พลาสติกบางชนิดปล่อยก๊าซกัดกร่อนระหว่างการประมวลผลซึ่งสามารถทำให้พื้นผิวของเชื้อราลดลงได้เมื่อเวลาผ่านไป วัสดุเชื้อราควรต้านทานการโจมตีทางเคมีในขณะที่ยังคงผิวของมัน
คุณภาพพื้นผิวส่งผลโดยตรงต่อลักษณะที่ปรากฏของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ความสามารถในการบรรลุและบำรุงรักษาขัดสูงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม เมื่อทำงานกับวัสดุการขึ้นรูปฉีดโปร่งใสแม้กระทั่งความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิวเล็กน้อยบนเชื้อราอาจส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
สำหรับการใช้งานทางการแพทย์หรืออาหาร - การประยุกต์เกรดวัสดุการฉีดขึ้นรูปบางอย่างต้องใช้แม่พิมพ์ที่มีคุณสมบัติพื้นผิวเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับมาตรฐานการกำกับดูแล พื้นผิวของแม่พิมพ์จะต้องไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุการฉีดขึ้นรูปและต้องทำความสะอาดและรักษาความปราศจากเชื้อได้ง่ายตามที่จำเป็น
เหล็กแม่พิมพ์ทั่วไปและการจำแนกประเภทของพวกเขา
pre - เหล็กชุบแข็ง
Pre - เหล็กแข็งเช่น P20 (1.2311) และ 718H นำเสนอความสมดุลที่ยอดเยี่ยมของความสามารถในการกลึงและประสิทธิภาพ เหล็กกล้าเหล่านี้มีให้ที่ 28 - 35 HRC ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตขนาดกลาง - ทำงานด้วยวัสดุการฉีดขึ้นรูปต่างๆ ข้อได้เปรียบหลักคือพวกเขาสามารถกลึงในสภาวะที่แข็งตัวของพวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้การรักษาความร้อนหลังการสูบฉีดและลดความเสี่ยงของการบิดเบือน
เหล็ก P20 มีคาร์บอนประมาณ 0.35% พร้อมการเติมโครเมียมและโมลิบดีนัมเพื่อเพิ่มความแข็ง เป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับขนาดใหญ่แม่พิมพ์แม่พิมพ์ฉีดแอปพลิเคชั่นที่ความมั่นคงของมิติมีความสำคัญ วัสดุมีความสามารถในการขัดที่ดีและสามารถเป็นพื้นผิวเพิ่มเติม - ได้รับการรักษาเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอเมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูป
718H เป็นรุ่น P20 ที่ได้รับการดัดแปลงที่มีเนื้อหานิกเกิลที่สูงขึ้นให้ความเหนียวและการขัดที่ดีขึ้น สิ่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับแม่พิมพ์ที่ผลิตชิ้นส่วนที่มีความต้องการเครื่องสำอางสูงโดยใช้วัสดุการฉีดขึ้นรูปต่างๆ ความแข็งของวัสดุที่สม่ำเสมอตลอดทั้งส่วนช่วยให้ประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันแม้ในบล็อกแม่พิมพ์ขนาดใหญ่
เมื่อเลือกระหว่างเหล็กก่อน- เหล็กชุบแข็งสำหรับวัสดุการฉีดขึ้นรูปเฉพาะปัจจัยต่าง ๆ เช่นปริมาณการผลิตความซับซ้อนของชิ้นส่วนและข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิวควรได้รับการพิจารณา ตัวอย่างเช่น 718H อาจเป็นที่ต้องการมากกว่า P20 เมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่ต้องใช้ขัดเชื้อราที่สูงขึ้นหรือเมื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดที่ซับซ้อน
ผ่าน - เหล็กชุบแข็ง
ผ่าน - เหล็กชุบแข็งเช่น H13 (1.2344) และ D2 (1.2379) เป็นที่ต้องการสำหรับการผลิตระดับสูง - และการใช้งานที่ต้องการ H13, เหล็กเครื่องมือทำงานที่ร้อน -, ความเก่งในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นและการขี่จักรยานความร้อน เมื่อการประมวลผลวิศวกรรม - วัสดุการฉีดขึ้นรูปเกรดที่ต้องการอุณหภูมิแม่พิมพ์สูงความแข็งที่ร้อนแรงของ H13 และความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของความร้อนทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะ
d2, สูง - คาร์บอน, สูง - Chromium เย็น - ทำงานเหล็กมีความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมด้วยความแข็งถึง 58 - 62 ชั่วโมงหลังจากการรักษาความร้อน มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่เต็มไปด้วยแก้วหรือสารประกอบขัดอื่น ๆ เนื้อหาโครเมียมสูง (ประมาณ 12%) ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดียืดอายุการใช้งานเชื้อราในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
เหล็กเหล่านี้ต้องการการรักษาด้วยความร้อนอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ศักยภาพอย่างเต็มที่ ผ่าน - กระบวนการชุบแข็งทำให้มั่นใจได้ว่าคุณสมบัติสม่ำเสมอตลอดส่วนข้ามทั้งหมด - ทำให้เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ที่ต้องการประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน เมื่อจับคู่กับวัสดุการขึ้นรูปฉีดที่เหมาะสมผ่าน - เหล็กชุบแข็งสามารถให้อายุการใช้งานที่วัดได้ในรอบหลายล้านรอบ
สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการเสียดสีอย่างมากจากวัสดุการฉีดขึ้นรูปบางอย่างเหล็กกล้าโลหะผงเหล็กเช่น ASP-60 ให้ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมในขณะที่ยังคงความทนทานที่จำเป็น วัสดุขั้นสูงเหล่านี้แสดงถึงการอัพเกรดจากเหล็กแข็งแบบดั้งเดิมและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานการฉีดขึ้นรูปที่ท้าทายที่สุด
เหล็กกล้าไร้สนิม
เหล็กกล้าสแตนเลสเช่น 420 (1.2083) และ 420ESR รวมความต้านทานการกัดกร่อนด้วยความแข็งเพียงพอสำหรับการปั้นการใช้งาน วัสดุเหล่านี้มีความสำคัญเมื่อประมวลผล PVC หรือวัสดุการฉีดขึ้นรูปอื่น ๆ ที่ปล่อยผลพลอยได้จากการกัดกร่อน ปริมาณโครเมียมที่เกิน 13% ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในขณะที่รักษาระดับความแข็งของ 50-54 ชั่วโมง
ตัวแปร 420ESR ที่ผลิตผ่าน Electroslag remelting นำเสนอความสะอาดและความสม่ำเสมอที่เหนือกว่า สิ่งนี้ส่งผลให้สามารถขัดได้ดีขึ้นทำให้เหมาะสำหรับการใช้แสง - ชิ้นส่วนคุณภาพหรืออุปกรณ์การแพทย์ที่พื้นผิวเสร็จสิ้นเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อคำนวณการฉีดขึ้นรูปการลงทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นในสแตนเลสมักจะจ่ายเงินปันผลผ่านอายุการใช้งานที่ยืดเยื้อและลดการบำรุงรักษา
สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงหรือเมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปแบบทำปฏิกิริยาอย่างมากอาจมีการระบุ - ที่สูงขึ้น- เหล็กกล้าสแตนเลสเช่น 316 วัสดุเหล่านี้ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น แต่โดยทั่วไปแล้วค่าใช้จ่ายของความแข็งที่ต่ำกว่าและค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น
การรวมกันของความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งที่ยอมรับได้ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับแอพพลิเคชั่นพิเศษมากมาย เมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่จะลดเหล็กกล้าเครื่องมือมาตรฐานลงแม่พิมพ์สแตนเลสให้โซลูชันที่น่าเชื่อถือยาว - โซลูชันที่ยั่งยืนซึ่งรักษาคุณภาพของชิ้นส่วนตลอดการผลิตแบบขยาย
กระบวนการบำบัดความร้อนสำหรับเหล็กแม่พิมพ์
การบำบัดความร้อนที่แม่นยำ
รากฐานของประสิทธิภาพของแม่พิมพ์อยู่ในการรักษาความร้อนที่เหมาะสมการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุสำหรับการใช้งานเฉพาะและวัสดุการฉีดขึ้นรูป
กระบวนการหลอม
การหลอมเป็นพื้นฐานสำหรับการเตรียมเหล็กแม่พิมพ์สำหรับการตัดเฉือนและบรรเทาความเครียดภายใน การหลอมเต็มรูปแบบเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กเหนืออุณหภูมิวิกฤตตอนบน (โดยทั่วไปคือ 830-870 องศาสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือส่วนใหญ่) ตามด้วยการระบายความร้อนช้าในเตาเผา กระบวนการนี้สร้างโครงสร้างที่อ่อนนุ่มและเป็นกลไกที่เหมาะสำหรับการตัดเฉือนที่ซับซ้อน
การหลอมบรรเทาความเครียดดำเนินการที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า (550-650 องศา) ขจัดความเครียดที่เหลือจากการตัดเฉือนโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งอย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการนี้มีความสำคัญหลังจากการตัดเฉือนแบบหยาบและก่อนที่จะทำการตัดเฉือนเสร็จเพื่อป้องกันการบิดเบือน เมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปราคาแพงความแม่นยำของมิติเป็นสิ่งสำคัญยิ่งทำให้การบรรเทาความเครียดเป็นขั้นตอนสำคัญ
จากการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติของเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง "การหลอมบรรเทาความเครียดที่เหมาะสมสามารถลดการเปลี่ยนแปลงมิติระหว่างการรักษาความร้อนที่ตามมาได้มากถึง 70%การปรับปรุงการคาดการณ์ของมิติเชื้อราสุดท้ายอย่างมีนัยสำคัญ https://doi.org/) การค้นพบนี้เน้นความสำคัญของการรวมขั้นตอนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตแม่พิมพ์
การชุบแข็งและดับ
กระบวนการชุบแข็งเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของเหล็กเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่ต้องการ สำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือส่วนใหญ่สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนกับอุณหภูมิในออสเทนดิเซชั่น (โดยทั่วไปคือ 980-1050 องศา) ซึ่งถือเป็นเวลาที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิสม่ำเสมอและการก่อตัวของออสเทนไนต์ให้เสร็จสมบูรณ์
การเลือกการเลือกสื่ออย่างมีนัยสำคัญส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติและการบิดเบือนขั้นสุดท้ายอย่างมีนัยสำคัญ การดับน้ำมันให้ความสมดุลที่ดีระหว่างอัตราการระบายความร้อนและการควบคุมการบิดเบือนทำให้เหมาะสำหรับรูปทรงเรขาคณิตของเชื้อราที่ซับซ้อน เมื่อการประมวลผลสูง - วัสดุการฉีดขึ้นรูปประสิทธิภาพที่ต้องการความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำการชุบตัวสุญญากาศด้วยการดับแก๊สให้การควบคุมมิติที่เหนือกว่าและคุณภาพพื้นผิว
อัตราการทำความร้อนจะต้องถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการกระแทกด้วยความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ การอุ่นเครื่องในขั้นตอน (เช่น 650 องศาจากนั้น 850 องศาในที่สุดถึงอุณหภูมิในออสเทนดิสต์) จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความร้อนสม่ำเสมอและลดความเสี่ยงของการแตกร้าว
เตาเผาสุญญากาศที่ทันสมัยที่มีหลายโซนให้การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันทั่วทั้งแม่พิมพ์ การควบคุมระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อแม่พิมพ์จะใช้กับวัสดุการฉีดขึ้นรูป - สูงซึ่งมีความต้องการอย่างมากต่อคุณสมบัติเชิงกลของแม่พิมพ์
การผ่าตัด
การแบ่งเบาทางตามการแข็งตัวเพื่อลดความเปราะบางในขณะที่รักษาความแข็งที่เพียงพอ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการอุ่นเหล็กชุบแข็งถึงอุณหภูมิระหว่าง 150-650 องศาขึ้นอยู่กับความแข็งขั้นสุดท้ายที่ต้องการและความสมดุลของความเหนียว สำหรับแม่พิมพ์การประมวลผลวัสดุการฉีดแบบฉีดมาตรฐานการแบ่งเบาสองครั้งที่ 550-600 องศามักจะให้คุณสมบัติที่ดีที่สุด
อุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทามีผลโดยตรงต่อความแข็งและความเหนียวขั้นสุดท้าย อุณหภูมิที่ต่ำกว่า (150-250 องศา) รักษาความแข็งสูงสุด แต่มีความเหนียว จำกัด เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอที่รุนแรง อุณหภูมิที่สูงขึ้น (500-600 องศา) ให้ความเหนียวที่ดีขึ้นด้วยความแข็งที่ลดลงเล็กน้อยเหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ได้รับแรงกระแทกหรือการขี่จักรยานความร้อนเมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปวิศวกรรม
หลายรอบการแบ่งเบาชายทำให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ของออสเทนไนต์ที่เก็บรักษาไว้และการบรรเทาความเครียด การปฏิบัติมาตรฐานเกี่ยวข้องกับรอบการแบ่งเบาสองหรือสามรอบแต่ละครั้งยาวนาน 2-4 ชั่วโมงโดยมีการระบายความร้อนกับอุณหภูมิห้องระหว่างรอบ วิธีการนี้ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของมิติที่สำคัญที่สุดสำหรับการรักษาความคลาดเคลื่อนให้แน่นตลอดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่ต้องใช้ขนาดชิ้นส่วนที่แม่นยำ
เทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิว
การรักษาพื้นผิวช่วยเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะโดยไม่ส่งผลกระทบต่อลักษณะวัสดุหลักยืดอายุการใช้งานของเชื้อราและปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยวัสดุการฉีดขึ้นรูปต่างๆ
ไนไตร
Nitriding สร้างเลเยอร์พื้นผิวที่ทนต่อ -} (สูงถึง 1,000 HV) ในขณะที่ยังคงความเหนียวหลัก ก๊าซไนไตรด์ที่ 500-550 องศาเป็นเวลา 24-96 ชั่วโมงทำให้เกิดชั้นผสมที่เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุการฉีดแบบฉีดยา
พลาสม่าไนไตรด์ให้การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการทำให้สามารถทำการรักษาพื้นที่เฉพาะเลือกได้ เทคนิคนี้สร้างชั้นพื้นผิวที่แข็งและสม่ำเสมอมากขึ้นโดยมีการบิดเบือนน้อยที่สุด
อุณหภูมิการรักษาที่ค่อนข้างต่ำทำให้ไนไตรด์เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนและเสร็จสิ้นเนื่องจากไม่ได้ลดความแม่นยำในมิติ
การเคลือบ PVD
การสะสมไอของไอ (PVD) เช่น TIN, TIALN และ CRN ให้ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมและลดแรงเสียดทาน การเคลือบเหล่านี้โดยทั่วไปโดยทั่วไปจะมีความหนา 2-5 ไมโครเมตรสามารถยืดอายุการใช้งานของเชื้อราได้ 300-500% เมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่ท้าทาย
อุณหภูมิการสะสมต่ำ (ต่ำกว่า 500 องศา) ป้องกันการบิดเบือนทำให้ PVD เหมาะสำหรับแม่พิมพ์สำเร็จรูป Tialn Coatings Excel ในการใช้งานอุณหภูมิสูง - ทำให้เหมาะสำหรับการประมวลผลแม่พิมพ์สูง - วัสดุการฉีดสมุทรวิศวกรรมการฉีด
การเคลือบ PVD ยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการปลดปล่อยลดความจำเป็นในการปลดปล่อยแม่พิมพ์และปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วนด้วยวัสดุการฉีดขึ้นรูปเหนียว
การชุบโครเมี่ยม
การชุบโครเมี่ยมยังคงเป็นที่นิยมสำหรับการรวมกันของความต้านทานการสึกหรอการป้องกันการกัดกร่อนและคุณสมบัติการปลดปล่อยที่ยอดเยี่ยม การชุบโครเมี่ยมแข็ง (ความหนา 10-50 ไมโครเมตร) นั้นมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลแม่พิมพ์การฉีดยาแบบเหนียวเช่น TPE หรือ PVC
พื้นผิวที่เรียบเนียน, ไม่ใช่ - ช่วยลดการยึดเกาะของวัสดุและอำนวยความสะดวกในการปลดปล่อยชิ้นส่วน การชุบโครเมี่ยมยังสามารถขัดเงาให้กับกระจกได้ทำให้เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ผลิตชิ้นส่วนที่มีความต้องการเครื่องสำอางสูง
ในขณะที่มีประสิทธิภาพการชุบโครเมี่ยมต้องการการควบคุมสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมในระหว่างการใช้งานและอาจต้องใช้เป็นระยะ - การชุบหลังจากใช้งานเพิ่มเติมด้วยวัสดุการฉีดแบบฉีดยา
"การรักษาพื้นผิวขั้นสูงได้ปฏิวัติประสิทธิภาพของแม่พิมพ์ด้วยการเคลือบ PVD ที่ใช้อย่างถูกต้องแสดงผลลัพธ์ที่น่าทึ่งในการยืดอายุการใช้งานเครื่องมือเมื่อประมวลผลแก้ว -} และวัสดุการฉีดยาที่มีการฉีดยา
- วารสารวิศวกรรมวัสดุและเทคโนโลยีระหว่างประเทศ, 2022 https://doi.org/ijmet.2022
การพิจารณาขั้นสูงในการเลือกวัสดุแม่พิมพ์
ค่าใช้จ่าย - การวิเคราะห์ผลประโยชน์
เมื่อประเมินต้นทุนแม่พิมพ์การฉีดขึ้นรูปการเลือกวัสดุจะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญทั้งการลงทุนเริ่มต้นและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานระยะยาว - ในขณะที่เหล็กกล้าพรีเมี่ยมเช่น H13 หรือเกรดสแตนเลสสั่งราคาที่สูงขึ้นอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นและข้อกำหนดการบำรุงรักษาที่ลดลงมักจะแสดงให้เห็นถึงการลงทุนสำหรับการผลิตปริมาณ - สูง
ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของรวมถึงค่าใช้จ่ายวัสดุความซับซ้อนของการตัดเฉือนความต้องการการบำบัดความร้อนและช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่คาดหวัง pre - เหล็กที่แข็งตัวอาจลดค่าใช้จ่ายเริ่มต้นโดยกำจัดโพสต์ - การรักษาด้วยเครื่องตัดเฉือน แต่อาจต้องเปลี่ยนบ่อยครั้งมากขึ้นเมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดยาฉีดขัด
ในทางกลับกันผ่าน - เหล็กชุบแข็งเกี่ยวข้องกับต้นทุนการประมวลผลที่สูงขึ้น แต่ให้อายุยืนที่เหนือกว่า สำหรับการใช้งานเฉพาะที่มีวัสดุการฉีดขึ้นรูปที่ไม่ซ้ำกันค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของวัสดุและการรักษาระดับพรีเมี่ยมที่สูงขึ้นมักจะถูกชดเชยด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและลดเวลาหยุดทำงาน
แอปพลิเคชัน - ข้อกำหนดเฉพาะ
วัสดุการฉีดขึ้นรูปที่แตกต่างกันกำหนดความต้องการที่แตกต่างกันไปตามวัสดุเชื้อรา ตัวอย่างเช่นแก้ว - พอลิเมอร์ที่เติมเต็มต้องใช้ความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมทำให้สูง - เหล็กแข็งเช่น D2 หรือเกรดโลหะผงที่จำเป็น ในทางกลับกันพลาสติกสินค้าโภคภัณฑ์ที่ไม่ได้สำเร็จอาจทำงานได้ดีกับเหล็กมาตรฐาน P20 การปรับต้นทุนให้เหมาะสม - ประสิทธิภาพ
ความต้องการอุณหภูมิแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างวัสดุการฉีดขึ้นรูป ในขณะที่เทอร์โมพลาสติกมาตรฐานมักจะต้องใช้อุณหภูมิแม่พิมพ์ 20 - 80 องศาพลาสติกวิศวกรรมเช่น PEEK อาจต้องการอุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา สิ่งนี้จำเป็นต้องใช้เหล็กกล้าเครื่องมือทำงานร้อนด้วยความแข็งที่ยอดเยี่ยมและความเสถียรทางความร้อน
ปริมาณการผลิตมีผลโดยตรงต่อกลยุทธ์การเลือกวัสดุ สำหรับต้นแบบหรือต่ำ - การผลิตปริมาณ (ต่ำกว่า 10,000 ชิ้น), อลูมิเนียมหรือก่อน - เหล็กแข็งเสนอการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วและต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำลง สูง - การผลิตปริมาณ (หลายล้านชิ้น) แสดงให้เห็นถึงการลงทุนในเหล็กกล้าเครื่องมือพรีเมี่ยมที่มีการรักษาพื้นผิวที่ซับซ้อนเพื่อลดการหยุดทำงานและรักษาคุณภาพที่สอดคล้องกัน
การควบคุมคุณภาพและการตรวจสอบ
การใช้การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดตลอดกระบวนการบำบัดความร้อนช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพของแม่พิมพ์ที่สอดคล้องกัน การทดสอบความแข็งในหลาย ๆ สถานที่ตรวจสอบการรักษาแบบสม่ำเสมอในขณะที่การตรวจโลหะยืนยันโครงสร้างจุลภาคที่เหมาะสม เมื่อประมวลผลวัสดุการฉีดขึ้นรูปการฉีดวัคซีนที่สำคัญสำหรับการใช้งานทางการแพทย์หรือการบินและอวกาศเอกสารที่ครอบคลุมและการตรวจสอบย้อนกลับจะกลายเป็นข้อบังคับ
ไม่ใช่ - วิธีการทดสอบการทำลายล้างเช่นการตรวจสอบอัลตราโซนิกตรวจจับข้อบกพร่องภายในก่อนที่พวกเขาจะประนีประนอมความสมบูรณ์ของแม่พิมพ์ การตรวจสอบมิติหลังการรักษาด้วยความร้อนยืนยันว่าการบิดเบือนยังคงอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ สำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนในการประมวลผลวัสดุการฉีดแบบฉีดหลายชนิดการเก็บรักษาบันทึกการรักษาความร้อนโดยละเอียดช่วยให้การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการแก้ไขปัญหา
เทคนิคการควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) สามารถนำไปใช้กับการดำเนินการบำบัดความร้อนเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์สำคัญและให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้อง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อผลิตแม่พิมพ์สำหรับแอปพลิเคชั่นระดับเสียงสูง - ซึ่งการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสามารถนำไปสู่ปัญหาคุณภาพที่สำคัญเมื่อจับคู่กับวัสดุการฉีดขึ้นรูป