Дослідження стратегії вибору штифта інжектора для прес-форм
Зміст
Найбільш часто використовуваним компонентом в системі виштовхувача прес-форми є виштовхувальний штифт, включаючи приводний циліндр і плоский виштовхувальний штифт. Розмір деталей, кут витяжки, складність форми, висота вертикальної стінки і тип пластику, що формується - все це допомагає визначити відповідний тип, положення і кількість виштовхуючих штифтів. Через широке розповсюдження виштовхувачів, вибору виштовхувачів часто не приділяють належної уваги. Однак не існує рішення "один тип виштовхувача, який підходить для всіх ситуацій", тому важливо правильно розуміти стратегію вибору виштовхувача, щоб уникнути багатьох проблем у подальшому процесі формування, включаючи поганий виштовхувач, згинання виштовхувача, перелом, деформацію виробу тощо.
Базові знання про штифт інжектора
Для досягнення оптимальної продуктивності штифт виштовхувача повинен володіти певними основними характеристиками, включаючи хорошу міцність, в'язкість і зносостійкість. Більш специфічні характеристики включають термічне зміцнення (здатність матеріалів зберігати твердість при високих температурах), а також корозійну стійкість і змащувальні властивості, які варіюються залежно від типу застосування лиття. Геометрична точність - ще одна фундаментальна вимога до продуктивності і терміну служби виштовхувача. Виготовлення верхніх штифтів повинно відповідати суворим допускам і специфікаціям. Справжня округлість, прямолінійність і високоякісна обробка поверхні мають вирішальне значення для його функціональності - наприклад, погана геометрична точність може призвести до передчасного спалаху або подряпин на виробі. Комбінація матеріалів, методів обробки та покриттів визначає, чи підходить штифт виштовхувача для конкретного застосування. Однак, покращення однієї або декількох з цих характеристик може вимагати жертвування іншими характеристиками.
Переваги матеріалу
Знання матеріалів і властивостей, що використовуються для виготовлення виштовхувачів, допоможе дизайнерам і виробникам прес-форм зробити правильний вибір. Ось деякі з найпоширеніших матеріалів та їхні характеристики
Сталь H13
H13 - це хромомолібденова інструментальна сталь для гарячої обробки з відмінною міцністю і в'язкістю. Серед різних широко використовуваних матеріалів вона має найвищі показники термічного зміцнення та стійкості до термічних ударів, а її твердість досягає 54 HRC (трохи нижче, ніж у деяких інших повністю загартованих сталей). Однак її недоліки в зносостійкості та корозійній стійкості можуть бути компенсовані за рахунок обробки поверхні. Завдяки унікальному поєднанню необхідних характеристик, H13 може бути одним з найпоширеніших матеріалів у світовому виробництві штифтів.
Повністю загартована інструментальна сталь для холодної обробки
Виштовхувальний штифт, виштовхувач і виштовхувальна трубка також можуть бути виготовлені з високовуглецевої інструментальної сталі O1, A2 та інших високовуглецевих сталей для холодної обробки. Цей тип матеріалу може досягати твердості близько 60 HRC після повного загартування, має хорошу зносостійкість і підходить для лиття загальних пластмас і різних матеріалів, які не потребують високих температур прес-форми.
Повністю загартована високотемпературна інструментальна сталь
Сталь М2 належить до категорії швидкорізальних сталей (HSS), має відмінну міцність і помірну в'язкість. Подібно до H13, вона має високу термостійкість і стійкість до термічних ударів. Після повної гартувальної обробки твердість сталі М2 може досягати 64 HRC, при цьому вона має відмінну зносостійкість. Ще однією характеристикою є те, що вона може зберігати гострі краї.
Нержавіюча сталь
При формуванні висококорозійних матеріалів доцільним вибором є виштовхувачі з нержавіючої сталі. Відповідно до різних марок сталі, значення твердості після повного загартування може досягати 50-60 HRC. Для досягнення високої твердості і зносостійкості зазвичай використовується мартенситна нержавіюча сталь (зверніть увагу: її корозійна стійкість не є найвищою в сімействі нержавіючих сталей). Однак, завдяки своїм комплексним характеристикам міцності, в'язкості та твердості, вона більше підходить для виготовлення верхніх штифтів.
Мідний сплав
Мідний сплав в основному використовується для виготовлення стрижнів. За певних екстремальних умов, коли швидка теплопровідність стає пріоритетом, він також може бути використаний для виготовлення виштовхуючих штифтів (включаючи берилієву мідь і безберилієві мідні сплави [для медичних цілей]). Однак, матеріали з мідних сплавів мають певні обмеження через їх м'яку текстуру і низьку міцність.
Виштовхувальний штифт з алмазоподібним покриттям (DLC)
Верхні штифти з алмазоподібним покриттям (DLC) є ідеальним вибором для чистих приміщень і медичних застосувань, оскільки вони можуть працювати без змащення. Цей тип штифтів виштовхувача зазвичай виготовляється з інструментальної сталі холодної обробки і має твердість близько 60 HRC після повного загартування. Покриття має відмінну зносостійкість і адгезійну стійкість, з надзвичайно низьким коефіцієнтом тертя (0,1-0,15) і робочою температурою до 350 ° C. Крім того, поверхнева твердість штифта виштовхувача DLC становить близько 3000 HV, що набагато перевищує будь-який інший тип штифта виштовхувача, розглянутий в цій статті. Всі ці особливості роблять його високопродуктивним і довговічним вибором.
Виштовхувальний штифт з нержавіючої сталі
Верхні штифти з нержавіючої сталі - найкращий вибір для формування висококорозійних матеріалів, таких як ПВХ, а також дуже добре підходять для медичних та інших застосувань в чистих приміщеннях. Вибір марок сталі у різних постачальників може відрізнятися, тому необхідно оцінити інші властивості, щоб вибрати тип, який підходить для поточного застосування. Якщо сталь використовується в умовах високих температур, необхідно підтвердити її придатність у виробника, оскільки високі температури можуть знизити корозійну стійкість і твердість.
Вибір штифта інжектора
Розуміння характеристик і типів матеріалів виштовхувального штифта закладає міцну основу для вибору матеріалу при проектуванні прес-форми. Однак, з огляду на численні варіанти, пропоновані сьогодні постачальниками, потрібно вивчити ще більше інформації, яка також може заплутати. Нижче наведено класифікацію найпоширеніших виштовхувальних штифтів, включаючи їх складові та переваги:
Виштовхувальний штифт H13 з повністю загартованого нітриду
Твердість серцевини цього типу виштовхувачів зазвичай становить 48-55 HRC, а поверхнева твердість досягає 65-74 HRC. Іонне азотування є одним із поширених процесів обробки поверхні. Цей штифт виштовхувача має широкий спектр застосування і може використовуватися в умовах високих і низьких температур, з робочою температурою, близькою до 1112 ° F (600 ° C), що робить його також придатним для лиття під тиском металу (MIM) і лиття під тиском форм. Слід зазначити, що при обробці верхніх штифтів, оброблених нітридами, слід уникати мікросколів, тому перевага надається шліфуванню та електроерозійній обробці (EDM). Повністю загартований штифт виштовхувача з інструментальної сталі для холодної обробки
Цей тип сталевих виштовхувачів має хорошу зносостійкість і дуже добре підходить для застосування в середньо- і низькотемпературних прес-формах. Необроблені штифти або штифти без покриття - це економічний вибір, який поєднує в собі хорошу продуктивність і термін служби. Слід зазначити, що верхні штифти, виготовлені з цього типу сталі, починають відпалюватися або розм'якшуватися при високих температурах.
Виштовхувальний штифт зі сталі М2 високої твердості
Цей тип багатофункціонального виштовхувача зазвичай не потребує додаткового покриття або обробки, але є високоефективним і довговічним варіантом, придатним для всіх видів лиття за моделями, що формуються за допомогою смол. Висока термічна твердість сталі робить його придатним для холодного і гарячого формування, а здатність зберігати гострі краї гарантує, що він може формуватися без задирок протягом тривалого часу у високоточних формах (наприклад, формах для роз'ємів). Завдяки своїй високій міцності виштовхуючий штифт може бути виготовлений меншого діаметру або розміру, що робить його придатним для формування мікродеталей. Він має однакову твердість від серцевини до поверхні і може використовуватися в поєднанні з верхньою трубою як стрижневий штифт.
Покриття (броньоване або хромоване) штифт виштовхувача H13
Процес хромування дозволяє збільшити твердість поверхні штифта виштовхувача H13 до 70 HRC. Покриття надзвичайно тонке, але має щільну структуру, яка не тільки має відмінну зносостійкість, але й покращену корозійну стійкість. Коефіцієнт тертя надзвичайно низький (близько 0,20-0,25), що робить штифт виштовхувача довговічним. Ці характеристики роблять штифт виштовхувача з покриттям H13 ідеальним вибором для високопродуктивних прес-форм і чистих приміщень. Слід зазначити, що робоча температура покриття може бути нижчою, ніж у основного матеріалу H13, наприклад, робоча температура певного типу виштовхувального штифта становить близько 842 ° F (450 ° C), і покриття може бути непридатним для лиття під тиском ПВХ. Через можливі відмінності в процесах нанесення покриттів у різних постачальників, найкраще підтвердити, чи застосовні ці фактори.
Штифт виштовхувача H13 з чорного нітриду
Як відносно новий тип продукції, твердість серцевини штифта виштовхувача з чорного нітриду H13 становить 50 HRC, а поверхнева твердість - близько 70 HRC. Крім того, він також має підвищену зносостійкість та корозійну стійкість. Азотування також підвищує втомну довговічність, дозволяючи йому підтримувати високу продуктивність навіть у важких умовах. Його робоча температура близька до 600 ° C, що підходить для форм для лиття під тиском (особливо в сценаріях з проблемами прилипання) і лиття під тиском металу (MIM). Завдяки покращеним антиадгезійним характеристикам, термін служби штифта виштовхувача значно подовжується, а знос отворів форми або порожнини також значно зменшується. Нарешті, цей тип виштовхувача довговічний і може працювати без змащення, що робить його ідеальним для чистих приміщень, таких як прес-форми для медичних, харчових і пакувальних виробів. Будьте обережні під час обробки, щоб уникнути мікротріщин.
Додаткові запобіжні заходи для штифтів інжектора
Слід зазначити, що багато поширених виштовхувачів мають відхилення в діаметрі біля головки через технологічні причини, а область біля головки м'якша завдяки відпалу. Це стандартна галузева практика, тому цей тип виштовхувачів не підходить для використання в якості штифтів з коротким стрижнем.
Стандартний штифт із сталі H13 має різні варіанти твердості і іноді використовується як верхній штифт. Вони не піддавалися ніякому покриттю або азотуванню, тому їх можна обробляти, наносити покриття або азотувати пізніше. Однак допуски дюймового штифта і штифта виштовхувача відрізняються, тому розмір отвору повинен бути відрегульований відповідно до них.
Штифти з низькою твердістю серцевини схильні до витискування, що може призвести до пошкодження отворів в серцевині або порожнині. Повністю загартовані верхні штифти можуть допомогти вирішити цю проблему. Раціональна конструкція системи виштовхування прес-форми має вирішальне значення для її виробничої ефективності, терміну служби і продуктивності (включаючи швидкість формування і плавну безперебійну роботу). Інформація, надана в цій статті, може слугувати надійним керівництвом, яке допоможе вам зробити правильний вибір виштовхувального штифта.
Останні публікації
Пов'язані блоги
Блог Senyo зосереджений на тому, щоб ділитися нашими знаннями про створення прототипів. За допомогою наших статей ми прагнемо підтримати вас у вдосконаленні дизайну вашого продукту та більш ефективній навігації в складнощах швидкого прототипування.
Зняття хромового покриття: Посібник з догляду за хромованими штампами
11 грудня 2025 року
Читати далі " 
Штампований алюмінієвий листовий метал: Точність і універсальність
27 грудня 2024 року
Читати далі "