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注塑加工新性發(fā)展
當(dāng)前，注塑件生產(chǎn)注塑件加工廠是與塑料注塑件模具密切關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)。注塑件的產(chǎn)品質(zhì)及注塑件生產(chǎn)效率與塑料注塑件模具有著密切的聯(lián)系。據(jù)統(tǒng)計，80%以上的質(zhì)量與效率均與塑料注塑件模具有關(guān)。注塑件模具在注塑件注塑件加工廠的重要性表現(xiàn)在以下幾點。 一：注塑件模具的交付期，也就是能夠開始量產(chǎn)的前提。注塑件模具制造商的注塑件加工廠管理水平是注塑件模具制造效率的重要條件之一。 二：注塑件模具的成型周期，這點決定了注塑件的生產(chǎn)效率。注塑件模具設(shè)計者的思路與理念是注塑件模具成型周期的決定因素，另外成型周期還與注塑件生產(chǎn)線和注塑件模具維護有關(guān)。 三：注塑件產(chǎn)品的質(zhì)量（尺寸精度，外觀，強度），主要取決于注塑件模具質(zhì)量，好的注塑件模具保證生產(chǎn)時產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 塑模材料的分類與基本性能 如今，人們對注塑件工藝的要求越來越高。塑料注塑件模具結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜。在注塑件生產(chǎn)過程中難免出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷。如因為模溫、料溫和產(chǎn)品出模時溫度過高而導(dǎo)致變形；如因料溫太低、粘模、間隙太小而造成的真空態(tài)；因脫模困難，注塑件模具材料磨損等原因造成制品精度下降；因為塑料過熱分解或溫度太低時制品表面形成波紋影響制品強度。這些原因往往與注塑件工藝和注塑件模具材料息息相關(guān)。 在現(xiàn)今的注塑件注塑件模具行業(yè)中，注塑件模具材料包括鋼材與有色金屬材料，常用的鋼材有碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，注塑件模具鋼，不銹鋼等；有色金屬材料包括銅合金、鋁合金、鋅合金等。注塑件模具對其材料使用性能的要求與注塑件模具零部件的功能有關(guān)，塑料注塑件模具的成形零部件應(yīng)該具有以下基本性能：一：良好的力學(xué)性能。成形零部件對其材料力學(xué)性能的要求包括強度、剛度、韌性、表面硬度與耐磨性能；二：良好的耐腐蝕性能；三：良好的耐熱性和耐疲勞性；四：小的熱膨脹系數(shù)。 不同注塑件模具材料的特點 鋼材: 鋼材是應(yīng)用范圍最廣，數(shù)量最多的材料。從一般的碳鋼到碳素工具鋼，從普通合金工具鋼到預(yù)硬鋼，從馬氏體實效鋼到硬質(zhì)合金，都可以選作塑料注塑件模具的制作材料。中國合金鋼的產(chǎn)量已經(jīng)具世界前列。與其它材料相比。鋼材的機械性能、傳統(tǒng)地位與性價比存在的較高的優(yōu)勢，鋼材占據(jù)著整個行業(yè)的主導(dǎo)地位。鋼材的力學(xué)性能是無可挑剔的，但是它們的導(dǎo)熱系數(shù)普遍不高。 合金材料一：銅合金銅合金包括鈹銅與合金銅。鈹銅的主要成分是銅，另外添加了0.5%-3.0%的鈹和其它元素，通過熱處理后的可達到40HRC以上。由于鍛造鈹銅合金具有高強度，高硬度，高耐疲勞和耐腐蝕性能，所以鈹銅主要用于注塑件模具的核心部件。鈹銅還有一個主要優(yōu)點，即高導(dǎo)熱性能，它可以制作一些內(nèi)部無法設(shè)冷卻水道的型芯部件，注塑件模具型芯與注塑件模具型腔，以便利用它的高導(dǎo)熱性能將塑料傳遞給模腔的熱量迅速的擴散出去。合金銅類似于鈹銅在塑料注塑件模具中的應(yīng)用，但是合金銅是不含鈹元素的，由于鈹元素在冶煉與焊接時是對人體有害的，所以在美國與歐洲的某些領(lǐng)域，鈹銅是被禁止使用的。合金銅的性能與鈹銅相差不多，并且其導(dǎo)熱性能普遍高于鈹銅。 二：鋁合金 鋁合金除了可以采用切削成型加工外，還可以采用塑性成型加工，因此鋁合金可以作為注塑件模具的核心部件使用。但是鋁合金的強度、硬度與耐熱性差，電鍍性與焊接性也不理想，所以只能應(yīng)用于小批量生產(chǎn)的制品注塑件模具。 Ampco銅合金擁有一個大的家族，它包括鈹銅、合金銅、鋁青銅等合金，廣泛應(yīng)用于注塑件模具業(yè)。下面以Ampco銅合金為例說明銅合金在注塑件生產(chǎn)中的優(yōu)勢。 提高生產(chǎn)效率 :由于Ampco 銅合金的導(dǎo)熱系數(shù)普遍較高，最高是注塑件模具鋼的10倍，并且導(dǎo)熱系數(shù)會隨著工作溫度的提升而提高。因此塑料制品中的熱量可以迅速的通過注塑件模具成型部件傳遞到冷卻系統(tǒng)。 提高注塑件件質(zhì)量:熔融塑料在其充模后的冷卻定型過程中，由于制品幾何形狀的影響，模腔表面各處的溫度很難均勻一致，如果制品的各處冷卻速度有所差異，那么將會導(dǎo)致制品的收縮不均，并且產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，這樣對制品成型質(zhì)量有所影響，嚴重時將影響產(chǎn)品的合格率。如果在熱量比較聚集的區(qū)域采用Ampco 銅合金作鑲塊，這樣可以縮短制品整體的成型周期，或者整體的型腔、型芯完全采用Ampco 銅合金，由于合金良好的導(dǎo)熱性能，因而可獲得均勻的模溫，使制品均勻冷卻收縮，減少翹曲變形的發(fā)生，提高注塑件制品的質(zhì)量！ 加工簡單，拋光性能出色:Ampco銅合金在加工時無需熱處理，減少了因為熱處理引起的變形，并且使精加工更為簡便。如果選用Ampco銅合金，這些部件本身可以不設(shè)出計冷卻水道，只要與循環(huán)的冷卻液接觸就能達到理想的冷卻效果。另外，Ampco銅合金的拋光性能良好，選用適當(dāng)?shù)膾伖夥椒?，有些可以獲得鏡面的拋光效果。 延長注塑件模具的壽命:注塑件模具的使用壽命與注塑件模具材料的硬度與對溫度應(yīng)力的敏感程度有關(guān)。有些Ampco 銅合金的硬度能達到40HRC以上，如果不進行表面鍍鉻等處理，硬度可以和預(yù)硬注塑件模具鋼相媲美。但是Ampco 銅合金具有高導(dǎo)熱性能，能將注射物料的熱量迅速擴散，降低模腔內(nèi)的熱梯度，同時降低溫度應(yīng)力，減少模腔的熱裂紋與熱裂化的產(chǎn)生趨勢，提高注塑件模具的使用壽命。 注塑件模具設(shè)計更為簡單:在注塑件加工時，塑料加工者希望將熔融塑料中的熱量迅速的均勻的傳遞到冷卻系統(tǒng)中，因為這樣做有利于縮短成形周期，提高塑料制品的質(zhì)量。但是鋼材的自身的導(dǎo)熱性能并不高，例如P20只有38W/m.K，由于銅合金的高導(dǎo)熱性能，注塑件模具設(shè)計工程師可以在設(shè)計冷卻系統(tǒng)時不必像使用注塑件模具鋼是那樣在成型零部件的冷卻水道上大做文章，使用銅合金無疑可以減低前期成本。
