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在塑料模具零件成形過程中,模具鋼的選用主要受到被壓制塑料種類、生產批量、工件復雜度、尺寸精度及表面粗糙度等質量要求的影響。基于這些要求,塑料模具鋼需具備不同的特性,如耐磨性、抗腐蝕性、耐熱性、耐壓性、磁學性能、微變形控制及鏡面拋光性能等。根據應用需求的不同,塑料模具鋼大致可分為以下幾類:
1.通用型塑料模具鋼:適用于生產通用塑料(例如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。對于小批量生產、無特殊精度和表面粗糙度要求、模具截面不大的情況,常選用2311或P20模具鋼。而在大批量生產、模具尺寸大或形狀復雜、精度要求高的場景下,則傾向于使用P20H、738H或718H模具鋼。
2.耐磨塑料模具鋼:用于制造強化工程塑料制品(如纖維增強的熱塑性工程塑料)和熱固性塑料擠壓成形的模具。當生產量大時,可選用H13、Cr12MoV、D2等耐磨性好的模具鋼,并經過淬火回火處理。為提高耐磨性,還可進行表面強化處理。
3.耐腐蝕塑料模具鋼:適用于生產聚氯乙烯、氟化塑料及添加阻燃劑的塑料模具,這些模具在壓制過程中會接觸腐蝕介質。因此,應選用耐腐蝕性能優異的模具鋼,如4Cr13、2Cr13、3Cr13、2083、S136等,同樣需經過淬火回火處理。
4.高鏡面塑料模具鋼:用于制造對精度和表面粗糙度要求極高的塑料制品,如光學儀器和家用電器零件。這類模具需采用純凈度和致密度高的模具鋼,通常通過電渣重熔或真空自耗電極重熔工藝制備。常用的高鏡面模具鋼包括2083(拋光性可達5000#)、NAK80(拋光性可達7000#)、國產電渣S136(拋光性可達10000#)以及進口的S-STAR(拋光性可達12000#)、S136(拋光性可達15000#)和無硫ask3900(拋光性可達18000#)等模具鋼。