Материалы для пресс-форм для литья: какие используются и от чего зависит выбор
Нужно сделать деталь по чертежу?
Разработаем оснастку и изготовим партию изделий в соответствии с конструкторской документацией
Стоимость изготовления пресс-формы может составлять до 70% бюджета на запуск нового изделия. Однако выбор материала для её изготовления — это не вопрос экономии, а вопрос ресурса. При переработке стеклонаполненных пресс-материалов (таких как ДСВ или П-5-12У) стенки формы подвергаются колоссальному абразивному износу и химическому воздействию продуктов деструкции смол. Использование «мягких» или неподходящих сталей приведет к потере глянца и нарушению допусков уже после первой тысячи смыканий.
Основные требования к сталям для литьевых форм
Для работы с современными полимерами и реактопластами материалы форм должны обладать специфическим набором качеств. На заводе «Рентген» мы выделяем три приоритетных направления:
- Высокая твердость и износостойкость: необходима для сопротивления абразивному действию наполнителей (стекловолокно, тальк).
- Коррозионная стойкость: особенно актуальна при переработке фенопластов и ПВХ, которые при нагреве могут выделять агрессивные пары.
- Теплопроводность и формоустойчивость: форма должна быстро отводить тепло и не деформироваться при циклических нагревах до 200°C.
Обзор популярных марок сталей и их применение
В зависимости от сложности изделия и серийности заказа, специалисты завода «Рентген» выбирают оптимальный сплав:
- Сталь 4Х5МФС: классическая инструментальная сталь для горячего деформирования. Идеальна для пресс-форм, работающих с реактопластами под высоким давлением. Обладает отличной разгаростойкостью.
- Сталь 40Х13 (Нержавеющая): выбор номер один для литья химически активных пластиков. Обеспечивает зеркальную поверхность изделия и не боится коррозии при хранении формы.
- Импортные аналоги (P20, 1.2311, 1.2344): предварительно закаленные стали, позволяющие сократить время на изготовление формы, так как они не требуют финишной термообработки после фрезеровки.
Сравнительная таблица по ресурсу форм:
| Тип материала | Рекомендуемая сталь | Твердость (HRC) | Ресурс (циклов) |
| Ненаполненные пластики | Сталь 45 / P20 | 28–35 | до 100 000 |
| Стеклонаполненные ДСВ | 4Х5МФС | 48–52 | до 500 000 |
| Агрессивные смолы | 40Х13 / 3Х13 | 50–54 | до 1 000 000 |
Как абразивность материала влияет на выбор стали
Разные пластики и пресс-материалы по-разному воздействуют на стенки формы. Самые «опасные» для оснастки — наполненные стекловолокном, тальком или минералами. Они работают как абразив, стирая металл.
Шкала абразивности наполнителей (от низкой к высокой):
- Низкая: древесная мука, каолин (фенопласты 03-010-02, 02-010-02)
- Средняя: тальк, мел (некоторые марки реактопластов)
- Высокая: стекловолокно (АГ-4В, ДСВ-2Л, РСВ)
- Экстремальная: углеродное волокно, металлические порошки
Как это влияет на выбор стали:
| Абразивность | Рекомендуемая сталь | Твёрдость HRC | Дополнительная защита |
|---|---|---|---|
| Низкая | Сталь 45, P20 | 28–35 | Не требуется |
| Средняя | 40Х, 40ХН | 35–42 | Хромирование |
| Высокая | 4Х5МФС, 5ХНМ | 45–52 | Азотирование |
| Экстремальная | ВК (твердосплавные вставки) | 55–62 | Износостойкие покрытия |
При планировании литья стеклонаполненных материалов закладывайте в бюджет форму из легированной стали с азотированием. Экономия на материале оснастки приведёт к её ремонту уже через 20–30 тысяч циклов.
Технологии упрочнения: как продлить жизнь оснастке?
Даже лучшая сталь требует дополнительной защиты. Для увеличения ресурса пресс-форм на заводе «Рентген» применяются следующие методы:
- Азотирование: создание сверхтвердого поверхностного слоя (до 1000 HV), что критично для литников и знаков.
- Хромирование: позволяет защитить форму от прилипания материала и облегчает съем изделия.
- Вакуумная закалка: обеспечивает равномерную твердость по всему объему детали без коробления геометрии.
Рекомендации по выбору: мнение экспертов Рентген
При согласовании ТЗ на изготовление формы не стремитесь выбрать самую дорогую сталь. Для пробных партий или изделий простой формы достаточно конструкционных сталей с локальной закалкой. Но если ваша цель — миллионный тираж деталей для ВПК или энергетики, экономия на легированной стали 4Х5МФС обернется простоем линии и затратами на ремонт.
Заключение
Завод «Рентген» обладает полным циклом производства: от проектирования 3D-модели до фрезеровки и термообработки пресс-форм. Мы подбираем материалы для оснастки, исходя из абразивности выбранного вами пластика, обеспечивая идеальный баланс цены и долговечности.
Планируете запуск нового изделия?
Планируете запуск нового изделия? Свяжитесь с инженерами завода «Рентген» для консультации по выбору стали для пресс-формы. Узнайте больше на сайте rentgen.pro.
