प्लास्टिक मोल्ड सामग्री का चयन

1. प्लास्टिक सांचों की कार्यशील स्थितियाँ
प्लास्टिक और प्लास्टिक मोल्डिंग उद्योग के विकास के कारण, प्लास्टिक मोल्ड के लिए गुणवत्ता की आवश्यकताएं तेजी से ऊंची होती जा रही हैं। इसलिए, प्लास्टिक मोल्ड की विफलता और इसके प्रभावित करने वाले कारकों का मुद्दा एक महत्वपूर्ण शोध विषय बन गया है। प्लास्टिक सांचों के मुख्य कामकाजी भाग उत्तल साँचे और अवतल साँचे जैसे भागों से बने होते हैं, जो प्लास्टिक के साँचे की गुहा बनाते हैं, जिससे प्लास्टिक के हिस्सों की विभिन्न सतहें बनती हैं और सीधे प्लास्टिक के संपर्क में आती हैं, दबाव, तापमान, घर्षण को सहन करती हैं। और संक्षारण.
2. प्लास्टिक मोल्ड सामग्री की विफलता के कारण का विश्लेषण
मोल्ड निर्माण की सामान्य प्रक्रिया में मोल्ड डिजाइन, सामग्री चयन, गर्मी उपचार, यांत्रिक प्रसंस्करण, डिबगिंग और स्थापना शामिल है। जांच के अनुसार, उपयोग की जाने वाली सामग्री और गर्मी उपचार मोल्ड की विफलता का कारण बनने वाले कारकों में से मोल्ड के सेवा जीवन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं। व्यापक गुणवत्ता प्रबंधन के दृष्टिकोण से, साँचे के सेवा जीवन को प्रभावित करने वाले कारकों को बहुपदों के योग के रूप में नहीं मापा जा सकता है, बल्कि कई कारकों का उत्पाद होना चाहिए। इसलिए, संपूर्ण मोल्ड निर्माण प्रक्रिया में मोल्ड सामग्री की गुणवत्ता और ताप उपचार विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
मोल्ड विफलता की सामान्य घटना का विश्लेषण करते हुए, प्लास्टिक मोल्ड सेवा के दौरान पहनने में विफलता, स्थानीयकृत विरूपण विफलता और फ्रैक्चर विफलता का अनुभव कर सकते हैं। प्लास्टिक सांचों के महत्वपूर्ण विफलता रूपों को पहनने की विफलता, स्थानीय प्लास्टिक विरूपण विफलता और फ्रैक्चर विफलता में विभाजित किया जा सकता है।
3. प्लास्टिक मोल्ड स्टील के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएँ विनिर्माण उद्योग के तेजी से विकास के साथ, प्लास्टिक मोल्डिंग और प्रसंस्करण में प्लास्टिक मोल्ड एक अनिवार्य उपकरण हैं, जो साल दर साल कुल मोल्ड उत्पादन के बढ़ते अनुपात के लिए जिम्मेदार है। उच्च प्रदर्शन वाले प्लास्टिक के विकास और निरंतर उत्पादन के साथ, प्लास्टिक उत्पादों के प्रकार बढ़ रहे हैं, उनके उपयोग का विस्तार हो रहा है, और उत्पाद सटीकता, बड़े पैमाने और जटिलता की ओर विकसित हो रहे हैं। हाई-स्पीड मोल्डिंग उत्पादन के विकास के साथ, मोल्डों की कामकाजी स्थितियां तेजी से जटिल होती जा रही हैं।
1) मोल्ड गुहा की सतह पर घिसाव और क्षरण
प्लास्टिक पिघला हुआ साँचे की गुहा में एक निश्चित दबाव के तहत प्रवाहित होता है, और ठोस प्लास्टिक के हिस्से साँचे से अलग हो जाते हैं, जिससे साँचे की बनी सतह पर घर्षण और घिसाव होता है। प्लास्टिक मोल्ड के घिसाव और विफलता का मूल कारण मोल्ड और सामग्रियों के बीच घर्षण है। हालाँकि, पहनने का विशिष्ट रूप और प्रक्रिया कई कारकों से संबंधित होती है, जैसे दबाव, तापमान, सामग्री विरूपण गति और ऑपरेशन के दौरान मोल्ड की स्नेहन स्थिति। जब प्लास्टिक सांचों में उपयोग की जाने वाली सामग्री और ताप उपचार अनुचित होता है, तो प्लास्टिक साँचे की गुहा की सतह की कठोरता कम होती है और पहनने का प्रतिरोध खराब होता है, जो इस प्रकार प्रकट होता है: घिसाव और विरूपण के कारण गुहा की सतह का आकार सहनशीलता से बाहर हो जाता है। ; खुरदरापन के कारण खुरदरापन का मान बढ़ जाता है और सतह की गुणवत्ता ख़राब हो जाती है। विशेष रूप से जब ठोस सामग्री का उपयोग मोल्ड गुहा में प्रवेश करने के लिए किया जाता है, तो यह गुहा की सतह के घिसाव को बढ़ा देगा। इसके अलावा, प्लास्टिक प्रसंस्करण के दौरान, क्लोरीन और फ्लोरीन जैसे घटकों को संक्षारक गैसों एचसी1 और एचएफ में विघटित करने के लिए गर्म किया जाता है, जिससे प्लास्टिक मोल्ड गुहा की सतह पर जंग और घिसाव होता है, जिससे विफलता होती है। यदि घिसाव के साथ-साथ घिसाव भी होता है, जो मोल्ड गुहा की सतह पर चढ़ाना या अन्य सुरक्षात्मक परतों को नुकसान पहुंचाता है, तो यह संक्षारण प्रक्रिया को बढ़ावा देगा। दो प्रकार की क्षतियों की परस्पर क्रिया संक्षारण और घिसाव की विफलता को तेज करती है।
2) प्लास्टिक विरूपण विफलता
प्लास्टिक मॉडल गुहा की सतह पर दबाव और गर्मी प्लास्टिक विरूपण विफलता का कारण बन सकती है, खासकर जब छोटे सांचे बड़े टन भार वाले उपकरणों पर काम कर रहे हों, जिससे अधिभार प्लास्टिक विरूपण होने की अधिक संभावना है। प्लास्टिक साँचे में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में अपर्याप्त ताकत और कठोरता होती है, जिसके परिणामस्वरूप विरूपण प्रतिरोध कम होता है; प्लास्टिक विरूपण विफलता का एक अन्य कारण मुख्य रूप से मोल्ड गुहा की सतह पर पतली सख्त परत, अपर्याप्त विरूपण प्रतिरोध, या चरण परिवर्तन नरमी के कारण होता है, जब काम का तापमान टेम्परिंग तापमान से अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप मोल्ड की प्रारंभिक विफलता होती है।
3) फ्रैक्चर
फ्रैक्चर का मुख्य कारण संरचना और तापमान अंतर के कारण संरचनात्मक तनाव और थर्मल तनाव है, या अपर्याप्त तड़के के कारण मोल्ड में उत्पन्न संरचनात्मक तनाव है, जो सेवा तापमान पर अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट में बदल देता है, जिससे स्थानीय मात्रा का विस्तार होता है।
प्लास्टिक मोल्ड्स की कार्यशील स्थितियाँ कोल्ड स्टैम्पिंग मोल्ड्स से भिन्न होती हैं। आम तौर पर, उन्हें 150 डिग्री -200 डिग्री पर संचालित किया जाना चाहिए, और कुछ दबाव के अधीन होने के अलावा, उन्हें तापमान के प्रभाव का सामना करने की भी आवश्यकता होती है। एक ही साँचे में कई प्रकार की विफलता हो सकती है, और यहाँ तक कि एक ही साँचे में भी कई प्रकार की क्षति हो सकती है। प्लास्टिक साँचे के विफलता रूपों से, यह देखा जा सकता है कि प्लास्टिक साँचे की सामग्री का उचित चयन और ताप उपचार बहुत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे सीधे साँचे की सेवा जीवन को प्रभावित करते हैं। इसलिए, प्लास्टिक मोल्ड के लिए उपयोग किए जाने वाले स्टील को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:
1) गर्मी प्रतिरोध प्रदर्शन
उच्च गति बनाने वाली मशीनरी के उद्भव के साथ, प्लास्टिक उत्पादों की परिचालन गति तेज हो गई है। मोल्डिंग तापमान 200 से 350 डिग्री तक होने के कारण, यदि प्लास्टिक की तरलता खराब है और मोल्डिंग की गति तेज है, तो इससे बहुत कम समय में मोल्ड की सतह का तापमान 400 डिग्री से अधिक हो जाएगा। उपयोग के दौरान मोल्ड की सटीकता और न्यूनतम विरूपण सुनिश्चित करने के लिए, मोल्ड स्टील में उच्च गर्मी प्रतिरोध होना चाहिए।
2) पर्याप्त पहनने का प्रतिरोध
प्लास्टिक उत्पादों के उपयोग के विस्तार के साथ, प्लास्टिसिटी बढ़ाने के लिए ग्लास फाइबर जैसी अकार्बनिक सामग्री को जोड़ना अक्सर आवश्यक होता है। एडिटिव्स मिलाने के कारण, प्लास्टिक की तरलता बहुत कम हो जाती है, जिससे मोल्ड घिस जाता है। इसलिए, इसमें अच्छा पहनने का प्रतिरोध होना आवश्यक है।
3) उत्कृष्ट कटिंग प्रदर्शन
इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग के अलावा, अधिकांश प्लास्टिक मोल्डिंग डाई को कुछ कटिंग और फिटर मरम्मत की भी आवश्यकता होती है। काटने वाले उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, काटने की प्रक्रिया के दौरान कठोरीकरण को कम किया जाता है। मोल्ड विरूपण से बचने और सटीकता को प्रभावित करने के लिए, यह आशा की जाती है कि प्रसंस्करण के दौरान अवशिष्ट तनाव को न्यूनतम तक नियंत्रित किया जा सकता है।
4) अच्छी तापीय स्थिरता
प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्ड भागों का आकार अक्सर जटिल होता है और शमन के बाद प्रक्रिया करना मुश्किल होता है, इसलिए जितना संभव हो सके अच्छी थर्मल स्थिरता वाली सामग्री का चयन किया जाना चाहिए।
5) दर्पण प्रसंस्करण प्रदर्शन
गुहिका की सतह चिकनी होती है, और बनने वाली सतह को दर्पण की सतह पर चमकाने की आवश्यकता होती है, जिसकी सतह का खुरदरापन Ra{0}}.4 μm से कम होता है। प्लास्टिक दबाए गए भागों की उपस्थिति सुनिश्चित करने और डिमोल्डिंग की सुविधा प्रदान करने के लिए।
6) ताप उपचार प्रदर्शन
मोल्ड विफलता दुर्घटनाओं में, गर्मी उपचार के कारण होने वाली दुर्घटनाएं आम तौर पर 52.3 प्रतिशत होती हैं, जिससे गर्मी उपचार पूरी मोल्ड निर्माण प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ताप उपचार प्रौद्योगिकी की गुणवत्ता का मोल्ड की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। आम तौर पर, गर्मी उपचार के लिए छोटे विरूपण, व्यापक शमन तापमान सीमा, अति ताप के प्रति कम संवेदनशीलता और विशेष रूप से उच्च कठोरता और कठोरता की आवश्यकता होती है।
7) संक्षारण प्रतिरोध
बनाने की प्रक्रिया के दौरान, संक्षारक गैस को छोड़ा जा सकता है और संक्षारक गैसों, जैसे HC1, HF, आदि में विघटित किया जा सकता है, जो मोल्ड को संक्षारित करती हैं। कभी-कभी, वायु प्रवाह बंदरगाह पर मोल्ड खराब हो जाता है और क्षतिग्रस्त हो जाता है, इसलिए यह आवश्यक है कि मोल्ड स्टील में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध हो।
4. नए प्रकार के प्लास्टिक मोल्ड स्टील
आम तौर पर, प्लास्टिक के सांचे शमन और तड़के के माध्यम से सामान्यीकृत 45 स्टील या 40 सीआर स्टील से बने होते हैं। उच्च कठोरता आवश्यकताओं वाले प्लास्टिक मोल्ड CrWMn या Crl2MoV जैसे स्टील से बने होते हैं। उच्च कामकाजी तापमान वाले प्लास्टिक मोल्डों के लिए, उच्च कठोरता वाले गर्म कामकाजी मोल्ड स्टील को चुना जा सकता है। प्लास्टिक गुहाओं की आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता के लिए उच्च आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, हाल ही में नए मोल्ड स्टील्स की एक श्रृंखला विकसित की गई है।
1) कार्बराइज्ड प्लास्टिक मोल्ड स्टील
कार्बराइज्ड प्लास्टिक मोल्ड स्टील का उपयोग मुख्य रूप से कोल्ड एक्सट्रूज़न द्वारा गठित जटिल गुहाओं वाले प्लास्टिक मोल्डों के लिए किया जाता है। इस प्रकार के स्टील में कार्बन की मात्रा कम होती है और इसे अक्सर सीआर तत्व के साथ जोड़ा जाता है। साथ ही, कठोरता और कार्बराइजिंग क्षमता में सुधार के लिए उचित मात्रा में Ni, Mo और v मिलाया जाता है। कोल्ड एक्सट्रूज़न फॉर्मिंग को सुविधाजनक बनाने के लिए, इस प्रकार के स्टील में एनील्ड अवस्था में उच्च प्लास्टिसिटी और कम विरूपण प्रतिरोध होना चाहिए, जिसमें एनीलिंग कठोरता 1 00एचबीएस से कम या उसके बराबर होनी चाहिए। कोल्ड एक्सट्रूज़न बनाने के बाद, कार्बराइजेशन और शमन टेम्परिंग उपचार किया जाता है, और सतह की कठोरता {{1}एचआरसी तक पहुंच सकती है। विदेशों में इस प्रकार के स्टील के लिए विशेष स्टील ग्रेड हैं, जैसे स्वीडन के 8416 और संयुक्त राज्य अमेरिका के पी2 और पी4। 12CrNi3A और 12Cr2Ni4A स्टील, साथ ही 20Cr2Ni4A स्टील, आमतौर पर चीन में उपयोग किए जाते हैं, अच्छे पहनने के प्रतिरोध, कोई पतन या सतह छीलने और बेहतर मोल्ड जीवन के साथ। स्टील में सीआर, नी, मो और वी तत्व कार्बोराइज्ड परत की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के साथ-साथ कोर की ताकत और क्रूरता को बढ़ाते हैं।
2) पूर्व कठोर प्लास्टिक मोल्ड स्टील
इस प्रकार के स्टील में कार्बन सामग्री 0.3 प्रतिशत -0.55 प्रतिशत होती है, और आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु तत्वों में सीआर, नी, एमएन, वी, आदि शामिल होते हैं। इसकी काटने की क्षमता में सुधार करने के लिए, एस और सीए जैसे तत्व जोड़े गए। कई विशिष्ट प्लास्टिक मोल्ड स्टील्स Y55CrNiMn MoVS (SMI) अनुसंधान, परिचय और विकास के माध्यम से विकसित किए गए थे। यह एक चीनी विकसित एस-सीरीज़ फ्री कटिंग प्लास्टिक मोल्ड स्टील है, जिसमें प्री-हार्ड डिलीवरी कठोरता 35_ 40 एचआरसी है, अच्छी मशीनेबिलिटी के साथ, प्रसंस्करण के बाद गर्मी उपचार के बिना सीधे उपयोग किया जा सकता है। नी सॉलिड सॉल्यूशन को जोड़ने से मजबूती और कठोरता बढ़ती है, एमएन और एस को जोड़कर फ्री कटिंग चरण एमएनएस बनता है; स्टील की कठोरता को बढ़ाने के लिए सीआर, एमओ और वी को जोड़ने पर, 8 सीआर 2 एस स्टील सटीक मोल्ड स्टील को आसानी से काटने के लिए पर्याप्त है।
3) प्लास्टिक मोल्ड स्टील को समय पर सख्त करना
कम कोबाल्ट, कोबाल्ट मुक्त और कम निकल मार्जिंग स्टील विकसित किया गया है। MASI एक विशिष्ट मार्जिंग स्टील है। 8150C पर ठोस घोल उपचार के बाद, कठोरता 28-32HRC है। यांत्रिक प्रसंस्करण किया जाता है, और फिर Ni3Mo और Ni3Ti जैसे इंटरमेटेलिक यौगिकों का उत्पादन करने के लिए 4800C पर वृद्ध किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप 48-52 HRC की कठोरता होती है। स्टील में उच्च शक्ति और क्रूरता है, उम्र बढ़ने के दौरान छोटे आकार में परिवर्तन होता है, और वेल्डिंग मरम्मत का प्रदर्शन अच्छा होता है, लेकिन यह महंगा है और चीन में बहुत लोकप्रिय नहीं है।
4) संक्षारण प्रतिरोधी प्लास्टिक मोल्ड स्टील
पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी), एबीएस और आग प्रतिरोधी राल से बने प्लास्टिक उत्पाद बनाने की प्रक्रिया के दौरान संक्षारक गैसों का उत्पादन करने के लिए विघटित हो जाते हैं जो मोल्ड को खराब कर सकते हैं। इसलिए, प्लास्टिक मोल्ड स्टील में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होना आवश्यक है। आमतौर पर विदेशों में उपयोग किए जाने वाले संक्षारण प्रतिरोधी प्लास्टिक मोल्ड स्टील्स में मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील और वर्षा सख्त करने वाले स्टेनलेस स्टील शामिल हैं। स्वीडन में ASSAB की विदेशी कंपनियाँ जैसे STSAX (4Crl3) और A SSAB-8407।