Tepelné spracovanie pre formy na vstrekovanie plastov
Správna starostlivosť o vaše formy
Optimalizované tepelné spracovanie pre dlhšiu životnosť foriem
Tepelné spracovanie je kľúčovým procesom pri výrobe foriem na vstrekovanie plastov. Zvyšuje mechanické vlastnosti nástrojových ocelí, čím zlepšuje ich tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, húževnatosť a rozmerovú stabilitu. Správne tepelné spracovanie zaručuje, že komponenty formy vydržia náročné podmienky vstrekovacích cyklov, vrátane vysokého tlaku, kolísania teploty a pôsobenia abrazívneho toku polyméru.
Prečo tepelné spracovanie?
Pri výrobe foriem sú hlavnými cieľmi tepelného spracovania
- Zvýšenie tvrdosti povrchu s cieľom dosiahnuť odolnosť proti opotrebeniu a predĺžiť životnosť formy
- Odstránenie vnútorných napätí vzniknutých pri obrábaní alebo elektroerozívnom obrábaní
- Zvýšenie húževnatosti s cieľom zabrániť praskaniu alebo odlupovaniu pri zaťažení
- Stabilizácia rozmerov pred finálnou úpravou a montážou
- Zvýšenie odolnosti proti korózii pri použití nástrojových ocelí odolných voči korózii
Fázy tepelného spracovania
1. Predohrev
Pred kalením sa forma z ocele pomaly predhrieva (zvyčajne na 400–800 °C, v závislosti od druhu ocele), aby sa predišlo teplotnému šoku a deformácii. Táto fáza vyrovnáva teplotu v celom komponente.
2. Ohrev a výdrž na teplote
Oceľ sa zahreje na kritickú teplotu (približne 850–1050 °C), aby sa jej mikroštruktúra premenila na austenit. Následne sa rýchlo ochladí (kalí) v oleji, na vzduchu alebo vo vákuu, čím vznikne martenzit a dosiahne sa vysoká tvrdosť.
3. Kalenie
Chladiaca látka sa volí na základe typu ocele a geometrie súčiastky:
Chladenie v oleji: Stredná rýchlosť chladenia pre legované ocele
Chladenie vzduchom alebo plynom: Pre ocele kalené vzduchom, ako je H13
Vákuové chladenie: Používa sa na minimalizáciu oxidácie a deformácie
4. Popúšťanie
Hneď po kalení zmierňuje popúšťanie vnútorné napätia a upravuje tvrdosť na úroveň vhodnú na ďalšie spracovanie. Typické teploty kalenia sa pohybujú v rozmedzí 150 – 600 °C. Väčšina foriem sa popúšťa dvakrát alebo trikrát, aby sa dosiahli jednotné vlastnosti.
5. Odstránenie pnutia
Po hrubom obrábaní a pred finálnym dokončením pomáha odstránenie pnutia pri teplote 550–650 °C zabrániť deformáciám počas kalenia a obrábania
Pokročilé metódy tepelného spracovania
Vákuové tepelné spracovanie
Zaisťuje čistý povrch bez známok oxidácie, ideálny pre leštené formy a úzke tolerancie.
Zmrazovanie
Vystavením ocele teplotám pod bodom mrazu (od -80 °C do -196 °C) dochádza k premene zvyškového austenitu na martenzit, čím sa zvyšuje odolnosť proti opotrebeniu a rozmerová stabilita.
Nitridácia / Plynová nitridácia
Vytvára tvrdú povrchovú vrstvu odolnú voči opotrebeniu (až 70 HRC) bez toho, aby sa zmenila tvrdosť jadra. Ideálne pre šmýkačky, kolíky a vložky.
Indukčné kalenie
Selektívne spevňuje konkrétne oblasti, ako sú miesta opotrebenia, deliace línie alebo oblasti vtokov.
Tepelné spracovanie a vlastnosti foriem
Správne vykonané tepelné spracovanie je kľúčové pre to, aby nástrojová oceľ spĺňala vysoké kvalitatívne požiadavky kladené v odvetví vstrekovania plastov.
Formy, ktoré prešli správnym tepelným spracovaním, vykazujú
- Nižšie opotrebenie a menšie nároky na údržbu
- Vyššia kvalita dielov a povrchová úprava
- Dlhšia životnosť nástrojov
- Lepšia konzistentnosť pri veľkosériovej výrobe
- Zvýšená odolnosť proti praskaniu v dôsledku namáhania a deformácii
Nesprávne tepelné spracovanie môže viesť k
- Nerovnomerná tvrdosť a rozmerová nestálosť
- Predčasné praskanie alebo mäkké miesta
- Deformácia alebo skreslenie