فولاد قالب پلاستیک: امروزه پلاستیک با وجود مضرات بسیار خود برای محیط زیست متاسفانه جایگاه ویژه ای در حوزه کاربرد برای ما انسان ها پیدا کرده است. وسایل اطراف ما بیشتر از جنس پلاستیک و یا ملامین هستند. جالب است که تنوع شکل در وسایلی از این جنس بسیار زیاد است. خب این تنوع شکل ماحصل تنوع قالب هایی است که در این راستا به کار گرفته می شوند. جالب است بدانید که این قالب ها از جنس فولاد هستند. اما این فولاد چیست و چه ویژگی هایی دارد؟ برای گرفتن یک پاسخ مختصر و مفید برای سوالات خویش با ما تا انتها دراین مقاله همراه بمانید. تلاش ما این است که در زمانی معادل چند دقیقه شما را به دنبال مطالعه این مقاله به شناخت نسبتاً کاملی در این حوزه برسانیم. با ما باشید.
مهمترین عناوین این مقاله:
- معرفی فولاد قالب پلاستیک
- فولاد قالب تزریق پلاستیک P۲۰ یا بدون P۲۰
- فولاد P۲۰ چیست؟
- انواع فولاد قالب پلاستیک
معرفی فولاد قالب پلاستیک
در ساخت قالب پلاستیکی انتخاب نوع و عناصر آلیاژی فولاد نقش تاثیر گذاری در عمر، عملکرد و هزینه قالب دارد. هزینه های و قیمت تولید قالب پلاستیکی به صورت غیر مستقیم وابسته به فولاد است که در صورت عدم انتخاب فولاد الیاژی مناسب، هزینه های اضافی را به قالب تحمیل می کند. خصوصیات قطعه که برای ساخت قالب پلاستیکی و انتخاب فولاد آلیاژی مربوطه مؤثر است عبارتند از:
- صافی سطح
- گرین کاری
- خورنده بودن یا ساینده بودن جنس قطعه
- دقت ابعادی
- تیراژ تولیدی
- زمان ساخت
فولادهای قالب های پلاستیک با توجه چقرمگی آنها (نوع عملیات حرارتی) به چهار دسته تقسیم می شوند:
- پیش سخت شده (Pre Hardened)
- آنیل (Annealed)
- پیر سخت شونده (Age Hardening)
- فولاد های پیش سخت شده (Pre Hardened)
این فولادها به صورت سخت کاری شده و باز پخت شده به بازار ارائه می شوند ومی توان نقش قالب مورد نظر را روی آنها به صورت مستقیم اجرا و بهره برداری کرد.از مهمترین مزایای این فولاد ها میتوان به کوتاه شدن فرایندهای ساخت و عدم ایجاد ترک های ریز در اثر عملیات حرارتی اشاره نمود.این فولاد ها معایبی هم دارند ازجمله: زمان ماشین کاری این فولادها با توجه به سختی آنها بیشتر از فولادهای آنیل شده است و باتوجه به اینکه سختی اینگونه فولادها به تدریج از سطح به عمق کم میشود،قالب هایی که توسط اینگونه فولادها تهیه میشوند دارای سختی یکنواخت نیستند.همچنین برای رزین هایی که بسیار ساینده یا دارای دمای پروسه بسیار بالا هستند، مناسب نیستند.
فولاد قالب تزریق پلاستیک P۲۰ یا بدونP۲۰
فولادهای مورد استفاده در قالب، تنها انتخاب و تنها روش در قالب های تزریق پلاستیک به حساب نمی آیند، اما روش قابل اطمینان در پروسه تولید قالب پلاستیکی است. ترجیح اکثریت قالب سازان در انتخاب فولاد برای قالب P۲۰ است "p۲۰" .تقریبا با فولادهایی که با ریختگری تولید می شوند یکسان می باشند.
فولاد P۲۰ چیست؟
فولادی محبوب است که از لحاظ ترکیب به فولاد "کروم دار" ۴۱xx که در کاربردهای فضایی استفاده می شود شباهت دارد.با توجه به ۰.۴ درصد کربنی که در داخل این فولاد موجود است،نمی بایست انتظار داشت که آلیاژ p۲۰ از نوع فولاد سخت شونده در روغن باشد، پدیده کوئنچ کردن نیز بعد از رسیدن به دمای ۸۳۰ درجه سلسیوس انجام می شود. p۲۰ به علت چکش خوار بودن دارای کاربردهای زیادی می باشد:در دمای ۷۸۰۰ درجه به حالت خمیری میرسد و به واسطه خنک کاری توسط هوا می تواند در دماهای پایین نیز نرم باشد.
زمانی که مقدار ثبت شده برای فولاد پایه ۵۰ HRC می باشد،p۲۰ می تواند مقداری بیش از ۵۰ HRC سخت شود، حتی اگر مقدار سختی بیشتر و مقاومت شیمیایی بالاتر از این آلیاژ انتظار رود می توان با نیترید کردن آن سختی را تا ۶۰ HRC افزایش داد.میتوان سخت کاری عمقی نزدیک به نیم میلیمتر در قطعه ایجاد کرد.روشی دیگر استفاده از روکش کروم است که به شرط دمای متوسط مشخص از ترد شدن به واسطه هیدروژن جلوگیری می کند.
هرچند استفاده از مواد سخت کاری شده فشار و زحمت بیشتری را به قالب سازتحمیل می کند اما وجود حفره های عمیق نیاز به بخش های ساختاری بیشتری دارد،اگر عملیات حرارتی به خوبی انجام نشود،پدیده ایجاد شده را تأثیر به سزایی در کور و کویتی core and cavity قالب خواهد داشت.اگر در مرحله ماشین کاری لایه بیرونی کاملا برداشته شود،تنش باقیمانده باعث تغیر شکل بلوک خواهد شد،که در اینجا نیاز به انجام یک یا دو مرحله کاهش تنش باقیمانده در ماده خواهیم داشت.
المان ها و عناصر مختلف موجود در یک آلیاژ برای استحکام ساختاری فلز حائز اهمیت است اما روش و چگونگی قالب گییری نیز دارای اهمیت بالایی می باشد.روش های تولید پیشرفته مانند ذوب مجدد در خلاء و متالوژی پودری میتوانند موجب شکل گیری ساختاری بسیار پیوسته از فولاد شوند،اما طبیعی است که هزینه این روش ها نیز بیشتر خواهد بود.
انواع فولاد قالب پلاستیک
فولاد ۱.۲۳۱۲ (M۲۰۰)
فولاد ۲۳۱۲ قالب پلاستیک را در اندازه های متوسط و بزرگ با کیفیت سطح آینه ای و قابلیت براده برداری مناسب برای ساخت قالب های پلاستیک مورد استفاده قرار می دهند. در ساخت کلیه ابزار هایی که جهت فرایند تولید پلاستیک مصنوعی به کار می روند از فولاد ۱.۲۳۱۲ بهره می برند. فولاد قالب پلاستیک ۱.۲۳۱۲ هم چنین در قالب های مورد استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی استفاده می شوند. چهارچوب قالب ها برای قالب های پلاستیک تزریقی، یکی دیگر از مصنوعات ساخته شده با فولاد قالب پلاستیک ۱.۲۳۱۲ هستند.
کاربردهای فولاد ۲۳۱۲ در صنایع مختلف :
قالبهای پلاستیک با سایز متوسط و بزرگ
ابزار جهت فرایند پلاستیک مصنوعی
قالب های پلاستیک ضربه ای
دمای فرجینگ ( Forging) :۱۰۵۰-۸۵۰
دمای آنیلینگ ( Annealing) : ۷۴۰-۷۲۰
دمای سختی پذیری( Hardening) : ۸۸۰-۸۶۰ ، ۸۶۰-۸۴۰
محیط خنک کردن (Quench) : روغن - هوا
دمای برگشت ( Tempering) : ۶۵۰-۶۰۰
دماها برحسب سانتی گراد می باشد.
فولاد ۱.۲۰۸۳ (M۳۱۰)
قالب پلاستیک برای شرایط شیمیایی و سایش
دمای فرجینگ ( Forging) :۱۰۵۰-۸۵۰
دمای آنیلینگ ( Annealing) : ۷۸۰-۷۳۰
دمای سختی پذیری( Hardening) :۱۰۰۰ - ۱۰۵۰
محیط خنک کردن (Quench) : روغن
دمای برگشت ( Tempering) : ۱۰۰ - ۲۰۰
دماها برحسب سانتی گراد می باشد.
انواع دیگر از فولاد قالب پلاستیک:
فولاد ۱.۲۳۱۱ (M۲۰۱)
فولاد ۱.۲۷۳۸ (M۲۳۸)
جمع بندی
در این مقاله به طور خلاصه محوریت کلام معطوف به فولادهایی بود که در ساخت قالب های پلاستیک زنی به کار برده می شوند. با توجه به استفاده و کاربرد های گسترده و متنوع پلاستیک و یا ملامین ها، این قالب ها نقش برجسته ای را در صنعت مربوطه بازی می کنند و البته جنس این قالب ها که از نوع فولادی است نیز خود بار دیگر نقش کلیدی فولاد را در صنایع یادآور می شود. سازمان دهی مطالب در این مقاله به نحوی بود که پس از معرفی کوتاهی از این فولاد به شناخت جزئی تر و در نهایت انواع آن پرداختیم. امیدواریم که این مقاله در راستای شناخت بیشتر این محصول مفید واقع شده باشد. در ادامه جهت مشاهده و استفاده از بخش های مختلف سایت ما یعنی فولاد ۲۴ می توانید به لینک های زیر مراجعه فرمایید:
منبع:گروه تامین محتوای فولاد۲۴