Noticias de la compañía

Características de rendimiento y criterios de selección de moldes de inyección

• 2025-06-30

 NotaMolde de plásticoCaracterísticas de rendimiento, criterios de selección

Este artículo explica sistemáticamente las características clave, los tipos principales, la base de selección y las tendencias de desarrollo de los materiales de moldeo por inyección. Al analizar el rendimiento de la aplicación de acero para moldes, materiales de aleación, nuevos materiales compuestos, etc. en moldes de inyección, combinados con los indicadores de rendimiento del material y los requisitos de producción reales, proporciona una referencia para la selección razonable de materiales de moldes de inyección. Al mismo tiempo, discuta la dirección de desarrollo de la industria en términos de alto rendimiento, peso ligero y protección del medio ambiente, y ayude a mejorar el nivel de fabricación de moldes de inyección y la calidad de producción de productos plásticos.

1. Introducción

El molde de inyección es un proceso clave para el moldeo de productos plásticos., Su rendimiento afecta directamente la calidad, la eficiencia de producción y el costo de los productos plásticos. Como base material del molde, el material del molde juega un papel decisivo en la resistencia, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y rendimiento de procesamiento del molde. -No. Con la expansión continua de los campos de aplicación de productos plásticos, desde las necesidades diarias hasta los componentes electrónicos de precisión, los requisitos para los moldes de inyección están aumentando, lo que también promueve el desarrollo continuo y la innovación de los materiales de moldes de inyección. Una comprensión profunda de las características y aplicaciones de los materiales de moldeo por inyección es un requisito previo importante para optimizar el diseño del molde, mejorar la vida útil del molde y la eficiencia de producción.

2. Requisitos de rendimiento de los materiales del molde de inyección

2.1 Propiedades mecánicas

1. Resistencia y dureza: Durante el proceso de moldeo por inyección, el molde debe soportar el impacto de la fusión de plástico a alta temperatura y alta presión, por lo que debe tener suficiente resistencia y dureza. La alta resistencia puede evitar que el molde se deforme o se rompa bajo la presión del moldeo por inyección. Por ejemplo, el molde de inyección de parachoques de automóvil grande debe soportar cientos de toneladas de fuerza de bloqueo y requiere que el límite elástico del material alcance un nivel alto; la alta dureza puede mejorar la resistencia al desgaste del molde. Reduce el desgaste de las piezas moldeadas como núcleos y cavidades y prolonga la vida útil del molde. Por ejemplo, los moldes utilizados para producir engranajes de plástico requieren que la dureza del material seaHRC50 - 60Para asegurar el engranajePrecisión a largo plazo de la forma del diente.

2. Tenacidad: La tenacidad es la capacidad del material del molde para resistir el impacto y el agrietamiento. Durante el proceso de apertura y cierre del molde, y cuando la masa fundida de plástico llena rápidamente la cavidad, el molde estará sujeto a una fuerza de impacto instantánea, y una buena tenacidad puede evitar que el molde se agriete y se rompa. Especialmente para moldes de formas complejas o productos de paredes delgadas, la tenacidad es muy importante. Por ejemplo, los moldes de inyección de carcasas de teléfonos móviles deben garantizar la resistencia y tener cierta tenacidad para hacer frente a las frecuentes acciones de apertura y cierre del molde.

2.2 Rendimiento térmico

1. Estabilidad térmica: Durante el proceso de moldeo por inyección, la temperatura del molde aumentará con la inyección de plástico fundido, y luego se enfriará y fijará rápidamente. El material del molde debe mantenerse estable en tamaño a alta temperatura, sin deformación térmica y calentamiento repetido- Rendimiento estable durante el ciclo de enfriamiento. Por ejemplo, la producción de policarbonato (PC) Cuando el producto, la temperatura de formación es tan alta como280 - 320℃, El material del molde debe tener una buena estabilidad térmica para garantizar la precisión dimensional del producto.

2. Conductividad térmica: La transferencia de calor eficiente ayuda a acortar el tiempo de enfriamiento de los productos plásticos y mejora la eficiencia de producción. Los materiales con buena conductividad térmica pueden distribuir uniformemente la temperatura del molde y reducir los defectos de deformación y deformación causados por un enfriamiento desigual. Por ejemplo, los materiales de moldes de aleación de aluminio tienen una conductividad térmica mucho mayor que la del acero para moldes y se utilizan a menudo en escenarios de producción de moldeo por inyección con altos requisitos de eficiencia de enfriamiento.

2.3 Propiedades químicas

1. Resistencia a la corrosión: Algunas materias primas plásticas se descompondrán para producir gas ácido (comoPVCLa descomposición produce cloruro de hidrógeno) o el uso de plásticos que contienen aditivos corrosivos, lo que requiere que el material del molde tenga una buena resistencia a la corrosión. De lo contrario, la superficie del molde se corroerá, lo que afectará la calidad de la superficie del producto e incluso hará que el molde se deseche. Como la producciónPVCEl molde para accesorios de tubería debe estar hecho de acero para moldes con fuerte resistencia a la corrosión o tratamiento anticorrosión de la superficie.

2. Resistencia a la oxidación: En un entorno de moldeo por inyección a alta temperatura, el material del molde es propenso a la oxidación en contacto con el aire, y la formación de una capa de óxido en la superficie afectará el rendimiento de desmoldeo del molde y la apariencia del producto. Los materiales con buena resistencia a la oxidación pueden reducir la oxidación de la superficie y mantener las buenas condiciones de funcionamiento del molde.

Molde de dos colores_Taizhou Jiefeng Mold Co., Ltd. (jfmoulds.com)

3. Los principales tipos de materiales de moldes de inyección

3.1 Acero del molde

1. Acero de molde preendurecido: El acero para moldes preendurecido se ha endurecido previamente antes de salir de fábrica, y la dureza es generalmenteHRC28 - 45Entre ellos, tiene un buen rendimiento de mecanizado y se puede procesar mecánicamente directamente, sin necesidad de temple, lo que puede evitar eficazmente el problema de la deformación por tratamiento térmico. Las marcas comunes sonP20、718Espera.P20El acero tiene una amplia gama de aplicaciones y es adecuado para la producción de moldes de plástico para requisitos generales, como carcasas de electrodomésticos, moldes de juguetes, etc.;718El acero está enP20Sobre la base de mejorar aún más la pureza y la tenacidad, es adecuado para productos de plástico con altos requisitos de calidad de superficie, como moldes para piezas interiores de automóviles.

2. Acero para moldes endurecido por envejecimiento: ConNAK80El acero para moldes de endurecimiento por envejecimiento representado tiene una baja dureza después del tratamiento de solución, lo que es fácil de procesar y moldear. Después del moldeo, se puede obtener una alta dureza mediante el tratamiento de envejecimiento (HRC38 - 43）和良好的抛光性能。其镜面抛光效果极佳，常用于生产光学镜片、化妆品包装等对表面光洁度要求极高的塑料制品模具。

3.淬火回火型模具钢：H13是典型的淬火回火型模具钢，具有高硬度、高韧性和良好的热疲劳性能，适用于承受较大热负荷和机械负荷的模具，如压铸模具、热塑性塑料注塑模具。经淬火回火处理后，H13钢硬度可达HRC48 - 52，常用于生产汽车保险杠、大型塑料箱体等模具。

4. 耐蚀型模具钢：S136是常用的耐蚀型模具钢，其铬含量较高，具有优异的耐腐蚀性和抛光性能。不仅能抵抗塑料分解产生的腐蚀性气体，还可使模具表面达到镜面效果，适用于生产PVC制品、医疗器械等对耐蚀性和表面质量要求高的模具。

3.2 合金材料

1.铝合金：铝合金具有密度小、导热性好（约为模具钢的3 - 5倍）、加工性能优良等特点。如6061铝合金，常用于制造小型、精密且对冷却效率要求高的注塑模具，如3C产品零部件模具。但其硬度和耐磨性相对较低，通常需要通过表面处理（如硬质阳极氧化）提高表面性能，以满足模具使用要求。

2. 铜合金：铜合金的导热性能极佳，铍铜合金是注塑模具中常用的铜合金材料。它不仅导热快，还具有较高的强度和硬度，可用于制造模具的局部镶件，如在模具冷却困难的部位嵌入铍铜镶件，加快热量传递，改善冷却效果，提高生产效率。不过，铜合金成本较高，限制了其在模具整体结构中的广泛应用。

3.3 新型复合材料

1. 碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性、低密度的特点，其比强度和比模量远高于传统金属材料。在注塑模具领域，可用于制造模具的轻量化结构部件，如模具的支撑框架、顶出机构等。虽然目前其在注塑模具中的应用尚处于探索阶段，但凭借优异的性能，未来有望在高端模具制造中发挥重要作用。

2. 金属基复合材料：金属基复合材料以金属为基体，添加陶瓷颗粒、碳纤维等增强相，可显著提高材料的硬度、耐磨性和热稳定性。例如，碳化硅颗粒增强铝基复合材料，可用于制造注塑模具的耐磨部件，如滑块、导柱等，有效提高模具的使用寿命 。

四、注塑模具材料的选择依据

4.1 塑料制品要求

1.产品形状与尺寸：复杂形状的塑料制品需要模具具有精细的结构，应选择加工性能良好的材料，如预铸型模具钢便于加工复杂型腔；大型制品模具则需材料具备足够的强度和刚性，以承受注塑压力，如采用H13等高强度模具钢。

2. 表面质量要求：对表面光洁度、透明度要求高的制品，如光学镜片、透明塑料容器，需选用抛光性能好的材料，如NAK80、S136等；对于外观要求不高的日用品，可选用成本较低的普通模具钢。

3. 使用性能要求：若制品需在高温环境下使用，模具材料应具备良好的热稳定性；对于接触腐蚀性物质的制品，需选择耐蚀性强的材料。

4.2 生产批量

1.小批量生产：小批量生产时，模具成本是重要考虑因素。可选用价格相对较低、加工性能好的材料，如P20钢，降低模具制造成本。同时，也可考虑采用铝合金等轻量化材料，缩短生产周期。

2. 大批量生产：大批量生产要求模具具有较长的使用寿命，应选择硬度高、耐磨性好、综合性能优异的材料，如H13钢、S136钢等，尽管材料成本较高，但可通过提高模具使用寿命降低单位产品的模具分摊成本。

4.3 成本因素

模具材料成本在模具总成本中占比较大，需综合考虑材料价格、加工成本和使用寿命。例如，虽然铍铜合金性能优异，但成本高昂，仅适用于对冷却效率要求极高且预算充足的模具；而普通模具钢价格低廉，适合对性能要求不特别严苛的模具 。

五、注塑模具材料

5.1 高性能化

随着塑料制品向高精度、高性能方向发展，对模具材料的性能要求不断提高。未来，模具钢将朝着更高强度、更高韧性、更好热稳定性和耐磨性方向发展，通过优化化学成分和热处理工艺，开发新型模具钢牌号。同时，新型复合材料的性能也将不断提升，扩大在注塑模具领域的应用范围。

5.2 轻量化

在汽车、航空航天等领域，对塑料制品轻量化的需求日益迫切，这也推动注塑模具材料向轻量化方向发展。铝合金、镁合金等轻质合金材料以及碳纤维增强复合材料的应用将更加广泛，通过结构优化和材料创新，实现模具的轻量化设计，降低模具重量，提高生产效率。

注塑模具材料是决定模具性能和塑料制品质量的关键因素。不同类型的模具材料各有特点，在实际应用中需根据塑料制品要求、生产批量和成本等因素综合选择。随着制造业的发展，注塑模具材料正朝着高性能、轻量化、绿色环保和智能化方向不断创新与进步。深入研究模具材料的性能与发展趋势，有助于推动注塑模具技术的提升，满足日益多样化的塑料制品生产需求，促进塑料加工行业的可持续发展。

收纳篮模具_台州杰锋模具有限公司 (jfmoulds.com)