Защо формованата стомана се нуждае от термична обработка
Стоманата в нейното меко, годно за машинна обработка състояние е лесна за изрязване в прецизната форма на вашата кухина. Но меката стомана също се износва бързо. Всеки цикъл разтопената пластмаса тече през повърхността на кухината, части се търкат в нея по време на изхвърляне и в продължение на хиляди цикли това триене износва повърхността.
Топлинната обработка втвърдява стоманата, така че да е устойчива на износване. Процесът включва нагряване на стоманата до определена температура, след което охлаждането й по контролиран начин, което променя вътрешната структура на стоманата и я прави много по-твърда. Правилно втвърдената форма запазва повърхността и размерите си много по-дълго от меката.
Производители на стомана като Uddeholm и Bohler публикуват подробни данни, показващи как драматично твърдостта удължава живота на инструмента срещу износване. Кратката версия е проста: за всяка форма, която трябва да направи много части, термичната обработка на стоманената форма не е по избор.
Твърдостта и защо има значение
Твърдостта се измерва по скалата на Rockwell C, написана като HRC. По-високите числа означават по-твърда стомана. Грубо ръководство:
Около HRC 30 е сравнително мек, подходящ за малки-обемни или прототипни форми
Около HRC 38 до 42 отговаря на умерени производствени обеми
Около HRC 48 до 54 е закален за-серийно производство
Над HRC 56 е много твърд, използва се там, където устойчивостта на износване е критична
Правилната твърдост на шприцформата зависи от това колко части трябва да направи матрицата и от какъв материал се формова. Формата за чаши с голям-обем живее в по-твърдия край, защото трябва да издържи милиони цикли, без да се износва кухината.
Има обаче компромис-. По-твърдата стомана е устойчива на износване, но е по-крехка и по-трудна за обработка. Изкуството е да съчетаеш твърдостта с работата, а не просто да работиш възможно най-трудно.
Обичайни формовъчни стомани и тяхната термична обработка
Различните стомани са предназначени за различни роли и реагират по различен начин на топлинна обработка. Ето едно практическо сравнение:
| Стомана | Типична твърдост | Най-добро за | Бележки |
|---|---|---|---|
| P20 | HRC 28-32 (предварително закален) | Нисък до среден обем | Лесен за обработка, не е необходимо допълнително втвърдяване |
| H13 | HRC 48-52 (закален) | Голям обем, трудна употреба | Отлична здравина и устойчивост на топлина |
| S136 / 420 | HRC 48-54 (закален) | Прозрачни и козметични части | Устойчив-на корозия, има висока степен на полиране |
| 718 | HRC 33-38 (предварително закален) | Среден обем, големи форми | Добър баланс между обработваемост и живот |
За аПластмасови PS чаши за шприцванеработещи с прозрачни или лъскави чаши при голям обем, S136, закален до около HRC 48 до 52, е обичаен и разумен избор. Устойчив е на износване за обема, поема силния лак, от който се нуждаят прозрачните чаши, и издържа на корозията, която може да дойде от определени пластмаси с течение на времето.
Как топлинната обработка променя дизайна
Ето частта, която много купувачи не осъзнават: термичната обработка може леко да изкриви стоманата. Когато нагреете стомана до температура на втвърдяване и я охладите, частта може да се движи, изкриви или да промени размерите си в малка степен.
Това означава, че матрицата не може просто да бъде обработена до краен размер и след това закалена, в противен случай размерите биха се отклонили от толеранса. Вместо това добреизбор на стоманена формаи обработката следва планирана последователност:
Грубо обработвайте стоманата близо до формата, оставяйки допълнителен материал
Термична обработка до желаната твърдост
Завършете машинно и шлифовайте до крайни размери след втвърдяване
Полирайте втвърдената повърхност до желаното покритие
Проектирането на формата означава предвиждане на това. Инженерът оставя точното количество допълнителен материал за довършителни работи след-втвърдяване и отчита всяко предвидимо изкривяване. Пропуснете това планиране и ще получите втвърдена форма, която е с грешен размер, което е скъпа грешка за коригиране.
Твърдост срещу{0}}обработваемост
Има причина не всички форми да са направени от най-твърдата налична стомана. Твърдата стомана се обработва трудно и бавно, а много твърдата стомана може да бъде достатъчно крехка, за да се напука под напрежението на формоването.
Практическият подход балансира три неща:
Достатъчно твърдост, за да оцелее в производствения обем
Достатъчно издръжливост, за да устои на напукване при напрежение при формоване
Разумна обработваемост, така че формата да може да бъде изградена ефективно
Ето един сценарий, който виждаме често. Клиент иска възможно най-твърдата стомана, мисленето по-усилено винаги означава по-добро. Но за техния умерен обем здравата предварително-закалена стомана би била по-евтина за обработка, бърза за доставка и повече от достатъчно издръжлива. Обсъждаме реалния обем и избираме стоманата, която пасва, вместо да закаляваме прекалено-от предпазливост.
PS Форми за чаши: Големият обем означава висока твърдост
Производството на чаши за еднократна употреба е-игра с голям обем. Един единственПластмасови PS чаши за шприцванеможе да работи непрекъснато, произвеждайки огромни количества през живота си. Този обем поставя реални изисквания към стоманата.
Повърхността на кухината трябва да остане гладка всеки удар след удар, защото всяко износване се показва директно върху прозрачната повърхност на чашата като драскотини или мъгла. Формата също така изпълнява бързи цикли, така че вижда много термично и механично напрежение. Тази комбинация е причината -формите за чаши с голям обем да се нуждаят от правилно закалена стомана от добър източник, термично обработена правилно и завършена след закаляване.
Извършете правилната топлинна обработка и формата работи пълноценно, правейки чисти чаши. Направете го погрешно и ще се върнете към проблема с износването след 200 000 изстрела.
Как съчетаваме стоманата и термичната обработка с вашия обем
Нашият подход започва с вашия реален производствен обем, защото това число определя избора на стомана и целта за твърдост. Ние избираме марката стомана, планираме термичната обработка до правилната твърдост и проектираме последователността на обработка, така че матрицата да достигне окончателните размери след втвърдяване, а не преди това.
За работа с голям{0}}обем, като форми за чаши, ние документираме марката стомана и измерената твърдост като част от приемането на формата, така че имате доказателство, че инструментът е създаден да издържи обема, за който плащате. Този сертификат за твърдост е евтина застраховка срещу ранно износване.
ЧЗВ
В: Защо шприцформите се нуждаят от термична обработка?
О: Тъй като меката стомана се износва бързо под въздействието на триенето при формоване и изхвърляне. Термичната обработка втвърдява стоманата, така че повърхността и размерите на кухината да издържат на хиляди или милиони цикли. За всяка производствена форма, която трябва да направи много части, топлинната обработка на стоманената форма е това, което осигурява работния живот на инструмента.
В: Каква твърдост трябва да бъде шприцформата?
О: Зависи от обема на производството и частта. Формите с малък{1}}обем могат да работят с по-мека стомана около HRC 30, докато формите за голям{3}}обем производство обикновено са закалени до HRC 48 или по-висока. Инжекционна форма за пластмасови PS чаши, която работи с милиони удари, се нуждае от по-трудния край. Правилната твърдост на шприцформата балансира устойчивостта на износване срещу якостта и обработваемостта.
В: Как топлинната обработка влияе върху живота на мухъла?
О: Драматично. Една по-твърда, правилно термично-обработена форма е устойчива на повърхностното износване, което влошава качеството на частта с течение на времето. Меката форма прави добри ранни проби и след това се износва, надрасквайки части и губейки точност на размерите. Съпоставянето на твърдостта с обема е един от най-важните фактори за това дали матрицата ще достигне обещания живот.
В: Термичната обработка променя ли размерите на формата?
О: Да, леко. Нагряването и закаляването на стоманата може да причини малка деформация или промяна на размерите. Ето защо формите се обработват грубо, след това се закаляват, след което се обработват окончателно и се шлифоват до окончателен размер. Добри дизайнерски планове за тази последователност, оставяйки допълнителен материал за довършване след втвърдяване.
В: Къде мога да намеря производител на шприцформи за PS чаши, който топлинно обработва правилно?
О: Потърсете доставчик, който избира марката стомана въз основа на вашия реален обем, документира твърдостта като част от приемането и завършва формата след втвърдяване. Сериозна фабрика за производство на форми за пластмасови чаши ще обясни своя избор на стомана и ще предостави сертификат за твърдост, който е вашето доказателство, че формата е създадена да издържи.
Изградете матрица, която издържа пълния си живот
Ако се снабдявате с шприцформа за пластмасови PS чаши или какъвто и да е -инструмент за производство на голям обем, класът на стоманата и термичната обработка трябва да съответстват на вашия обем от самото начало. Кажете ни от колко части се нуждаете през живота на формата и ние ще ви препоръчаме правилната стомана и твърдост.
