Toplinska obrada za injekcijsko prešanje plastike

Toplinska obrada ključan je proces u izradi kalupa za brizganje plastike. Poboljšava mehanička svojstva alatnih čelika, povećavajući tvrdoću, otpornost na habanje, čvrstoću i dimenzijsku stabilnost. Ispravno toplinsko tretiranje osigurava da dijelovi kalupa mogu izdržati zahtjevne uvjete injekcijskih ciklusa, uključujući visok tlak, promjene temperature i abrazivni tok polimera.

Zašto toplinska obrada?

U izradi kalupa, glavni ciljevi toplinske obrade su

• Povećanje tvrdoće površine za otpornost na habanje i duži vijek kalupa
• Oslobađanje unutarnjih naprezanja nastalih tijekom obrade ili EDM-a
• Poboljšavanje čvrstoće kako bi se spriječilo pucanje ili odlamanje pod opterećenjem
• Stabiliziranje dimenzija prije završnog finiširanja i sastavljanja
• Poboljšavanje otpornosti na koroziju kada se koristi s nehrđajućim alatnim čelicima

1. Predgrijavanje

Prije kaljenja, čelik kalupa se polako predgrijava (obično 400–800°C, ovisno o vrsti) kako bi se spriječio toplinski šok i deformacija. Ova faza izjednačava temperaturu kroz cijelu komponentu.

2. Otvrdnjavanje

Čelik se zagrijava na svoju kritičnu temperaturu (oko 850–1050°C) kako bi se njegova mikrostruktura pretvorila u austenit. Zatim se brzo hladi (gasi) u ulju, zraku ili vakuumu kako bi se stvorio martenzit i postigla visoka tvrdoća.

3. Gašenje

Sredstvo za kaljenje odabire se na temelju vrste čelika i geometrije komponenti:
Kaljenje u ulju: Umjereni tempo hlađenja za legirane čelike
Kaljenje zrakom ili plinom: Za čelike koji se očvrsnu na zraku poput H13
Vakumsko kaljenje: Koristi se za smanjenje oksidacije i deformacija

4. Kaljenje

Odmah nakon kaljenja, popuštanje ublažava unutarnje napetosti i podešava tvrdoću na radnu razinu. Tipične temperature popuštanja kreću se od 150 do 600°C. Većina kalupnih čelika se popušta dvaput ili triput kako bi se postigla ujednačena svojstva.

5. Opuštanje od stresa

Nakon grube obrade i prije završne dorade, otpuštanje napetosti na 550–650°C pomaže spriječiti pomicanje tijekom kaljenja i obrade

Vakumsko toplinsko tretiranje

Osigurava čistu, bezoksidacijsku površinu idealnu za polirane kalupe i točne dimenzije.

Kriogeni tretman

Izlaganje čelika temperaturnim vrijednostima ispod nule (-80°C do -196°C) pretvara zadržanu austenit u martenzit, čime se poboljšava otpornost na trošenje i dimenzionalna stabilnost.

Nitriranje / Plinsko nitriranje

Stvara tvrdi, otporni na habanje sloj površine (do 70 HRC) bez promjene tvrdoće jezgre. Idealno za slajdove, kopče i umetke.

Indukcijsko očvršćivanje

Selektivno stvrdnjavanje određena područja poput zona habanja, linija dijeljenja ili područja ulaza kalupa.

Toplinska obrada i performanse kalupa

Ispravno izvedena toplinska obrada presudna je kako bi čelik za alate mogao zadovoljiti visoke standarde koje traži industrija ubrizgavanja plastike.

Kalupi koji su pravilno toplinski obrađeni pokazuju

• Smanjeno trošenje i manje potrebe za održavanjem
• Bolja kvaliteta dijelova i završna obrada površine
• Dulji vijek trajanja alata
• Poboljšana dosljednost tijekom proizvodnje velikih količina
• Povećana otpornost na pucanje i deformacije uslijed stresa

Pogrešan tretman toplinom može dovesti do

• Neujednačena tvrdoća i dimenzionalna nestabilnost
• Prerano pucanje ili mekana mjesta
• Iskrivljavanje ili deformacija

Razgovarajte sa stručnjakom