Cum să alegi materialul potrivit pentru matriță de injecție?

Alegerea materialelor potrivite pentruprelucrarea matrițelor de injecțieare un impact crucial asupra turnării prin injecție, afectând eficiența producției, costul și calitatea produselor din plastic. Acest blog explorează în mod cuprinzător criteriile de selectare a materialelor de matriță și oferă o explicație detaliată a interacțiunilor dintre diferite materiale și materiale de matriță. Aceste informații vor ajuta producătorii și designerii să ia decizii informate și să își optimizeze producția de turnare prin injecție.

Formele de injecție trebuie să fie realizate din materiale care să reziste la presiune ridicată și la temperaturi ridicate în timpul procesului de turnare prin injecție și, de asemenea, trebuie să fie compatibile cu tipul de plastic care trebuie injectat. Selectarea corectă a materialelor matriței nu numai că afectează durata de viață a matriței, ci are un impact și asupra esteticii și integrității structurale a produsului final.

Selectarea materialelor adecvate de matriță prin injecție necesită luarea în considerare a următorilor factori cheie:

Conductivitate termică: Conductivitatea termică ridicată este crucială, deoarece ajută la reducerea duratei ciclului prin răcirea rapidă a matriței, ceea ce este esențial pentru menținerea eficienței producției.

Rezistenta la uzura: Materialele matrite trebuie sa reziste la uzura cauzata de fluxul continuu de plastic, in special cele umplute cu materiale abrazive

Rezistență la coroziune: Unele materiale plastice pot elibera substanțe corozive. În aceste condiții, materialul matriței trebuie selectat pentru a rezista la medii corozive pentru a preveni degradarea.

Eficiența costurilor: costul materialului este un factor important, în special în producția la scară largă, unde costul pieselor trebuie redus la minimum.

Prelucrabilitate: Materialele care sunt ușor de prelucrat pot reduce semnificativ timpul și costurile asociate cu fabricarea matriței.

Materiale comune pentru matrițe prin injecție

Mai multe materiale metalice utilizate în mod obișnuit la fabricareamatrite de injectie, fiecare cu proprietățile și avantajele sale unice

produse din oțel:

Oțel pentru matriță: tipul de oțel pentru matriță variază de obicei în funcție de scopul său și de caracteristicile de performanță, mai degrabă decât de un model fix. Diferite tipuri de oțel matriță au caracteristici și utilizări diferite. Unele tipuri comune de oțel pentru matriță includ:

- Oțel P20: P20 este un oțel universal pentru turnare prin injecție din plastic, cu performanțe bune de tăiere, rezistență la uzură și rezistență la căldură. Este de obicei utilizat pentru producerea de piese mari și complexe din plastic.

- Oțel H13: H13 este un oțel de turnare pentru prelucrare la cald cu rezistență excelentă la căldură și rezistență la uzură, potrivit pentru turnare sub presiune și turnare prin injecție în medii cu temperatură ridicată.

- Oțel S136: S136 este un oțel din oțel inoxidabil cu o bună rezistență la coroziune și la oxidare, utilizat în mod obișnuit în producția de produse din plastic transparent și dispozitive medicale.

- Oțel 718: 718 este un oțel de matriță din plastic rezistent la căldură, potrivit pentru producerea de produse din plastic la temperatură înaltă, cum ar fi piese de automobile și carcase de electrocasnice.

Oțel inoxidabil: favorizat datorită rezistenței sale excelente la coroziune, potrivit în special pentru aplicații medicale sau atunci când se utilizează materiale plastice corozive. Oțelurile inoxidabile utilizate în mod obișnuit pentru matrițele de injecție includ:

- SUS420J2: Are o duritate bună și rezistență la uzură, potrivită pentru fabricarea matrițelor generale de injecție.

- SUS304: Are o rezistență excelentă la coroziune și este potrivit pentru produse din plastic cu cerințe ridicate de producție și calitate bună a suprafeței

- SUS316: Are o rezistență mai mare la coroziune și este utilizat în mod obișnuit în producția de produse din plastic cu cerințe mai mari, cum ar fi dispozitivele medicale și recipientele pentru alimente.

- NAK80: Are o bună rezistență la uzură și la coroziune și este potrivit pentru producerea de produse din plastic de precizie, cum ar fi componente optice și electronice.

Aliaj de aluminiu: Materialele din aliaj de aluminiu au caracteristicile unei conductivități termice ușoare și bune și sunt potrivite pentru fabricarea rapidă a prototipurilor, producția de loturi mici și fabricarea matrițelor de injecție care necesită performanțe bune de procesare. Materialele obișnuite din aluminiu utilizate pentru matrițele de injecție includ:

- Aliaj de aluminiu 7075: Cu rezistență și duritate excelente, este potrivit pentru producerea de produse din plastic care necesită rezistență mai mare la uzură și rezistență la căldură.

- Aliaj de aluminiu 6061: are procesabilitate și rezistență bune și este utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea matrițelor de injecție cu complexitate scăzută până la moderată

- Aliaj de aluminiu 2024: are rezistență ridicată și performanță de tăiere, potrivit pentru fabricarea matrițelor de injecție de mare viteză.

Aliaj de cupru beriliu: Folosit în zone specifice de matriță care necesită o conductivitate termică superioară sau o stabilitate dimensională ridicată, acest material are, de asemenea, rezistență și duritate.

Înțelegerea modului în care materialele de matriță interacționează cu tipuri specifice de materiale plastice poate ghida procesul de selecție a materialului. Iată câteva proprietăți de inginerie termoplastice utilizate în mod obișnuit pentru referință:

1. Ester acrilic (PMMA): cunoscut în mod obișnuit ca acrilic, necesită un control precis al temperaturii în timpul procesului de turnare. Oțelul de matriță este de obicei folosit deoarece pot menține o temperatură stabilă.

2. Acrilonitril butadienă stiren (ABS): ABS este rezistent la uzură și necesită matrițe din materiale rezistente la uzură, cum ar fi oțelul călit, pentru a rezista la uzură.

3. Nailon (poliamidă, PA): nailonul este higroscopic și coroziv; Prin urmare, matrițele din oțel inoxidabil sunt utilizate în mod obișnuit pentru a preveni coroziunea matriței.

4. Policarbonat (PC): PC-ul are o duritate puternică și necesită matrițe la temperatură ridicată. Prioritizează selecția oțelului de matriță cu stabilitate termică bună.

5. Polietilenă (PE) și polipropilenă (PP): Aceste două materiale au rezistență scăzută la uzură și pot fi produse în cicluri scurte folosind aluminiu sau oțel precălit.

6. Polioximetilenă (POM): POM este cunoscut pentru rigiditatea sa și poate fi prelucrat în matrițe de oțel care pot rezista la temperaturile ridicate de procesare.

7. Polistiren (PS): Datorită performanței sale excelente de răcire, PS fragil se formează bine în matrițele de aluminiu.

8. Elastomeri termoplastici (TPE) și poliuretani termoplastici (TPU): Aceste materiale necesită matrițe care își pot gestiona elasticitatea și vâscozitatea, utilizând de obicei matrițe din oțel cu acoperiri specializate pentru o demulare ușoară.