Undersökning av strategi för val av injektorstift för gjutformar
Innehållsförteckning
Den vanligaste komponenten i formutmatningssystemet är utmatningsstiftet, inklusive drivcylindern och det platta utmatningsstiftet. Delarnas storlek, dragvinkeln, formens komplexitet, den vertikala vägghöjden och typen av plast som formas bidrar alla till att bestämma lämplig typ, position och mängd av utkastarstift. På grund av den utbredda användningen förbises ofta valet av utkastarstift. Det finns dock ingen "en typ av ejektorstift som passar alla situationer"-lösning, så det är viktigt att korrekt förstå strategin för val av ejektorstift för att undvika många problem i den efterföljande gjutningsprocessen, inklusive dålig ejektor, böjning av ejektorstift, fraktur, produktdeformation och så vidare.
Grundläggande kunskap om injektorstift
För att uppnå optimal prestanda måste utskjutarstiftet ha vissa grundläggande egenskaper, t.ex. god hållfasthet, seghet och slitstyrka. Mer applikationsspecifika egenskaper inkluderar termisk härdning (materialets förmåga att bibehålla hårdheten vid höga temperaturer), samt korrosionsbeständighet och smörjförmåga som varierar beroende på typ av gjutapplikation. Geometrisk noggrannhet är ett annat grundläggande krav för ejektorstiftets prestanda och livslängd. Tillverkningen av toppstift måste uppfylla strikta toleranser och specifikationer. Rundhet, rakhet och ytfinish av hög kvalitet är avgörande för funktionen - dålig geometrisk noggrannhet kan t.ex. leda till för tidig flashning eller repor på produkten. Kombinationen av material, bearbetningstekniker och ytbeläggningar avgör om ejektorstiftet är lämpligt för en specifik applikation. För att förbättra en eller flera av dessa egenskaper kan det dock krävas att man offrar andra egenskaper.
Material Fördelar
Om du känner till de material och egenskaper som används för att tillverka ejektorstift kan du hjälpa formkonstruktörer och tillverkare att göra bättre val. Här är några av de vanligaste materialen och deras egenskaper
H13 stål
H13 är ett varmbearbetat verktygsstål av krom-molybden med utmärkt hållfasthet och seghet. Bland olika vanligt förekommande material är dess värden för termisk härdning och motståndskraft mot termisk chock de högsta, med ett hårdhetsvärde på upp till 54 HRC (något lägre än vissa andra helt härdade stål). Dess brister när det gäller slitstyrka och korrosionsbeständighet kan dock kompenseras genom ytbehandling. På grund av sin unika kombination av önskade prestanda kan H13 vara ett av de mest använda materialen i den globala stifttillverkningen.
Fullt härdat kallbearbetat verktygsstål
Ejektorstiftet, ejektorstycket och ejektorröret kan också tillverkas av O1, A2 och andra kallbearbetade verktygsstål med hög kolhalt. Denna typ av material kan nå en hårdhet på cirka 60 HRC efter full härdningsbehandling, med god slitstyrka, och är lämplig för gjutning av allmän plast och olika material som inte kräver höga formtemperaturer.
Fullt härdat verktygsstål för höga temperaturer
M2-stål tillhör kategorin höghastighetsstål (HSS), med utmärkt hållfasthet och måttlig seghet. I likhet med H13 har det hög termisk härdning och motståndskraft mot termisk chock. Efter fullständig härdningsbehandling kan hårdheten hos M2-stål nå 64 HRC, med utmärkt slitstyrka. En annan egenskap är att det kan bibehålla skarpa kanter.
Rostfritt stål
Vid formning av starkt korrosiva material är utmatningsstift av rostfritt stål ett lämpligt val. Enligt olika stålkvaliteter kan hårdhetsvärdet efter fullständig härdningsbehandling nå 50-60 HRC. För att uppnå hög hårdhet och slitstyrka används vanligtvis martensitiskt rostfritt stål (Obs: dess korrosionsbeständighet är inte den högsta i familjen rostfritt stål). Men på grund av dess omfattande prestanda för styrka, seghet och hårdhet är det mer lämpligt som ett toppstiftmaterial.
Kopparlegering
Kopparlegeringen används huvudsakligen för tillverkning av kärnstift. Under vissa extrema förhållanden, när snabb värmeledningsförmåga blir en prioritet, kan det också användas för att tillverka ejektorstift (inklusive berylliumkoppar och berylliumfria kopparlegeringar [för medicinska ändamål]). Material i kopparlegeringar har dock vissa begränsningar på grund av sin mjuka textur och låga hållfasthet.
Utskjutarstift med diamantliknande beläggning (DLC)
Toppstift med diamantliknande beläggning (DLC) är ett idealiskt val för renrum och medicinska applikationer eftersom de kan arbeta utan smörjning. Denna typ av ejektorstift tillverkas vanligtvis av kallbearbetat verktygsstål och har en hårdhet på ca 60 HRC efter full härdning. Beläggningen har utmärkt slitstyrka och adhesionsmotstånd, med en extremt låg friktionskoefficient (0,1-0,15) och en arbetstemperatur på upp till 350°C. Dessutom är ythårdheten på DLC-ejektorstiftet ca 3000 HV, vilket vida överstiger alla andra typer av ejektorstift som diskuteras i den här artikeln. Alla dessa egenskaper gör det till ett högpresterande och hållbart val.
Utkastarstift i rostfritt stål
Toppstift i rostfritt stål är det bästa valet för gjutning av starkt korrosiva material som PVC, och är också mycket lämpliga för medicinska och andra renrumsapplikationer. Valet av stålkvaliteter från olika leverantörer kan variera, så det är nödvändigt att utvärdera andra egenskaper för att välja den typ som är lämplig för den aktuella applikationen. Vid användning i högtemperaturscenarier är det nödvändigt att bekräfta användbarheten med tillverkaren, eftersom höga temperaturer kan minska korrosionsbeständigheten och hårdheten.
Val av injektorstift
Att förstå utkastarstiftets egenskaper och materialtyper lägger en solid grund för materialvalet vid formkonstruktionen. Men med tanke på de många alternativ som erbjuds av leverantörer idag finns det fortfarande mer information att lära sig, vilket också kan vara förvirrande. Nedan följer en klassificering av vanliga produkter för ejektorstift, inklusive deras ingredienser och fördelar:
H13 helt härdat utskjutarstift i nitrid
Kärnhårdheten hos denna typ av ejektorstift är vanligtvis 48-55 HRC och ythårdheten når 65-74 HRC. Jonisk nitrering är en av de vanligaste ytbehandlingsprocesserna. Detta ejektorstift har ett brett utbud av applikationer och kan användas i scenarier med hög och låg temperatur, med en arbetstemperatur nära 1112 ° F (600 ° C), vilket gör den också lämplig för formsprutning av metall (MIM) och pressgjutningsformar. Det bör noteras att vid bearbetning av nitridbehandlade toppstift bör mikroflisning undvikas, och slipning och EDM-processer (electrical discharge machining) är att föredra. Fullt härdat utskjutarstift av kallbearbetat verktygsstål
Denna typ av utmatningsstift i stål har god slitstyrka och är mycket lämplig för applikationer i formar med medelhög och låg temperatur. Obehandlade eller obelagda stift är ett ekonomiskt val som kombinerar bra prestanda och livslängd. Det bör noteras att toppstift tillverkade av denna typ av stål börjar glödgas eller mjukna vid höga temperaturer.
Utkastarstift av M2-stål med hög hårdhet
Denna typ av multifunktionella ejektorstift kräver vanligtvis ingen ytterligare beläggning eller behandling, utan är ett högpresterande och hållbart alternativ som passar för alla typer av hartsgjutning. Stålets höga termiska hårdhet gör det lämpligt för kall- och varmformningsscenarier, och dess förmåga att bibehålla skarpa kanter säkerställer att det kan formas utan grader under lång tid i högprecisionsformar (t.ex. anslutningsformar). På grund av sin höga hållfasthet kan ejektorstiftet tillverkas med mindre diametrar eller storlekar, vilket gör det lämpligt för gjutning av mikrodelar. Det har en jämn hårdhet från kärnan till ytan och kan användas tillsammans med toppröret som ett kärnstift.
Plätering (pansarplätering eller förkromning) H13 utskjutarstift
Förkromningsprocessen kan öka ythårdheten på H13 ejektorstift till ca 70 HRC. Beläggningen är extremt tunn men har en tät struktur, som inte bara har utmärkt slitstyrka utan också förbättrad korrosionsbeständighet. Friktionskoefficienten är extremt låg (ca 0,20-0,25), vilket gör ejektorstiftet hållbart. Dessa egenskaper gör det H13-belagda ejektorstiftet till ett idealiskt val för formar med hög avkastning och renrumsmiljöer. Det bör noteras att beläggningens arbetstemperatur kan vara lägre än för H13-kärnmaterialet, till exempel är arbetstemperaturen för en viss typ av ejektorstift cirka 842 ° F (450 ° C), och beläggningen kanske inte är lämplig för PVC-gjutning. På grund av möjliga skillnader i beläggningsprocesser mellan olika leverantörer är det bäst att bekräfta om dessa faktorer är tillämpliga.
Svart nitrid H13 utskjutarstift
Som en relativt ny produkttyp är kärnhårdheten hos den svarta nitriden H13-ejektorstiftet 50 HRC och ythårdheten är cirka 70 HRC. Dessutom har den också förbättrad slitstyrka och korrosionsbeständighet. Nitreringsbehandling förbättrar också utmattningslivet, vilket gör att den kan bibehålla hög prestanda även under svåra förhållanden. Dess arbetstemperatur är nära 600 ° C, lämplig för pressgjutningsformar (särskilt i scenarier med klibbproblem) och formsprutning av metall (MIM). På grund av den förbättrade antiadhesionsprestandan förlängs ejektorstiftets livslängd avsevärt, och hålslitaget i formen eller kaviteten minskar också avsevärt. Slutligen är den här typen av ejektorstift slitstarka och kan användas utan smörjning, vilket gör dem idealiska för renrumsmiljöer som t.ex. formar för medicin-, livsmedels- och förpackningsprodukter. Var försiktig under bearbetningen för att undvika mikrosprickor.
Ytterligare försiktighetsåtgärder för injektorstift
Det bör noteras att många vanliga ejektorstift har en avvikande diameter nära huvudet på grund av tillverkningsprocessen och att området nära huvudet är mjukare på grund av glödgningsbehandlingen. Detta är en standardmetod i branschen, så denna typ av ejektorstift är inte lämplig för användning som ett kort kärnstift.
Standardkärnstiftet av H13 har olika hårdhetsalternativ och används ibland som toppstift. De har inte genomgått någon beläggnings- eller nitreringsbehandling, så de kan bearbetas, beläggas eller nitreras senare. Toleranserna för det tumstora kärnstiftet och ejektorstiftet är dock olika, så hålstorleken måste justeras för att passa.
Toppstift med lägre kärnhårdhet är benägna att präglas, vilket kan skada stifthålen i kärnan eller hålrummet. Fullt härdade toppstift kan hjälpa till att lindra detta problem. Den rimliga utformningen av mögelutkastningssystemet är avgörande för dess produktionseffektivitet, livslängd och prestanda (inklusive gjutningshastighet och smidig oavbruten drift). Informationen i den här artikeln kan fungera som en pålitlig guide som hjälper dig att göra rätt val av ejektorstift.
Senaste inlägg
Relaterade bloggar
Senyos blogg är inriktad på att dela med oss av vår omfattande kunskap om prototyptillverkning. Genom våra artiklar vill vi hjälpa dig att förfina din produktdesign och navigera i komplexiteten med snabb prototyptillverkning på ett mer effektivt sätt.
