Requisitos para la selección de materiales de piezas moldeadas por inyección

La selección de materiales para el diseño y la fabricación de piezas moldeadas por inyección es de vital importancia tanto para el proceso de fabricación como para la vida útil, la calidad del conformado plástico y los costes de procesamiento.
Académicos nacionales y extranjeros han desarrollado nuevos tipos de acero para moldes con excelentes prestaciones de uso y procesamiento, así como baja deformación por tratamiento térmico. Algunos ejemplos de estos metales son el acero preendurecido, el nuevo acero templado y revenido y el acero martensítico envejecido.

Además, los estudios y las prácticas de ingeniería sobre el tratamiento de refuerzo superficial de las piezas moldeadas por inyección han dado resultados impresionantes; los trabajos de investigación y desarrollo continúan a buen ritmo y los resultados siguen promoviéndose con entusiasmo.

Estrategias innovadoras para la selección de materiales en piezas moldeadas por inyección

Las condiciones de trabajo de las piezas moldeadas por inyección de plástico generalmente deben llevarse a cabo a 150-200 ℃, lo que no sólo se ve afectado por cierta presión, sino también por la temperatura. Sobre la base de las diferentes condiciones de uso y métodos de procesamiento de moldes de moldeo de plástico, los requisitos básicos de rendimiento para el acero utilizado en moldes de plástico se resumen a grandes rasgos como sigue:

Suficiente dureza superficial y resistencia al desgaste

La dureza de los moldes de plástico suele oscilar entre 50 y 60 HRC. Tratamiento térmico moldeo por inyección de acrílico deben tener una dureza superficial suficiente para una rigidez adecuada durante el funcionamiento; de lo contrario, están sometidos a importantes esfuerzos de compresión y fricción causados por el llenado y el flujo de plásticos, manteniéndose la precisión en cuanto a forma y dimensión para una longevidad y resistencia al desgaste determinadas por la composición química y la dureza del tratamiento térmico del material de acero. Por lo tanto, aumentar su dureza podría resultar ventajoso en términos de resistencia al desgaste.

Buen rendimiento de mecanizado

Elija calidades de acero que sean fáciles de cortar y puedan producir piezas moldeadas por inyección de alta precisión tras su procesamiento. Por este motivo, los aceros de carbono medio y los aceros aleados de carbono medio son los más utilizados, lo que es especialmente importante para los moldes grandes. Para las piezas que requieren mecanizado por descarga eléctrica, también se requiere que la capa de endurecimiento por quemado del grado de acero sea relativamente fina.

Excelente rendimiento de pulido

Los productos plásticos de alta calidad requieren un valor de rugosidad pequeño en la superficie de la cavidad del molde. Por lo tanto, la superficie de trabajo de las piezas moldeadas por inyección a menudo necesita ser pulida hasta un acabado de espejo, con Ra ≤ 0,05 μ m. Es aconsejable exigir una dureza del acero de 35-40 HRC, ya que una superficie dura puede dificultar el pulido. Por esta razón, el acero seleccionado requiere impurezas mínimas, microestructura uniforme y densa, sin direccionalidad de fibras, y sin picaduras o defectos similares a la piel de naranja durante el pulido.

Buena estabilidad térmica

Las cavidades de los moldes no sólo están expuestas a la fusión de plásticos a alta presión, sino también al estrés térmico provocado por las fluctuaciones de las temperaturas frías y calientes. Los aceros aleados con alto contenido en carbono pueden alcanzar la dureza mediante tratamiento térmico, pero a menudo se agrietan en la superficie debido a su escasa tenacidad. Un grado de acero adecuado debe permitir moldes de inyección para reducir las necesidades de pulido y reparación a lo largo del tiempo, manteniendo al mismo tiempo su precisión dimensional para una mayor vida útil en entornos de producción en serie.

Buena resistencia al desgaste y a la fatiga

La cavidad del molde de inyección no sólo se erosiona por la alta presión moldeo por inyección de plástico
El acero aleado con alto contenido en carbono no sólo se funde, sino que también está sometido a tensiones térmicas causadas por la alternancia de temperaturas frías y calientes. Por lo general, el acero aleado con alto contenido en carbono puede alcanzar una gran dureza mediante tratamiento térmico, pero su tenacidad es escasa y es propenso a las grietas superficiales, lo que lo hace inadecuado para su uso. El grado de acero seleccionado debe permitir que el molde de inyección reduzca el número de pulidos y la reparación de piezas moldeadas por inyección, mantenga la precisión dimensional de la cavidad durante mucho tiempo y alcance la vida útil de la producción en serie.

Resistencia a la corrosión

Para algunas variedades de piezas de plástico moldeadas por inyección, como el cloruro de polivinilo y los plásticos ignífugos, es necesario considerar la selección de calidades de acero con resistencia a la corrosión.

Además, a la hora de seleccionar los materiales, también hay que tener en cuenta la prevención de arañazos y la adherencia. Si hay movimiento relativo entre las dos superficies, hay que evitar seleccionar materiales con la misma microestructura. En circunstancias especiales, se puede recubrir o nitrurar una cara para que las dos tengan estructuras superficiales diferentes.