Como escolher o aço para moldes PEEK?

O PEEK (poliéter-éter-cetona), como plástico de engenharia de alto desempenho, tem uma vasta gama de aplicações em áreas de topo de gama como a aeroespacial, dispositivos médicos, eletricidade e eletrónica, devido às suas excelentes propriedades mecânicas, resistência a altas temperaturas, resistência química e biocompatibilidade. No entanto, a elevada temperatura de injeção do material PEEK tem requisitos especiais para a seleção do aço para moldes. A escolha do aço para moldes correto não só assegura a vida útil do molde, como também melhora a qualidade e a produtividade dos produtos. De acordo com a quantidade de produtos e os requisitos de precisão, escolha o aço de molde adequado para o processamento de moldagem por injeção PEEK, menos quantidade ou requisitos de precisão mais baixos, pode escolher o aço de molde mais económico.

I. Caraterísticas dos requisitos do material PEEK para o aço para moldes

1. estabilidade a altas temperaturas

O ponto de fusão do PEEK é de cerca de 343°C, e a temperatura de processamento da moldagem por injeção situa-se normalmente entre 360°C e 400°C. Por isso, o aço para moldes deve ter uma boa resistência a altas temperaturas e estabilidade térmica, capaz de trabalhar a altas temperaturas durante muito tempo sem amolecer, deformar ou degradar o desempenho, para evitar que os produtos moldados por injeção tenham falta de cola, más dimensões, desempenho instável.

2. resistência à abrasão

O PEEK fundido tem uma elevada viscosidade e requer uma pressão elevada durante a injeção. Ao mesmo tempo, ao PEEK é frequentemente adicionada fibra de vidro (normalmente adiciona-se fibra de vidro 10%GF a 40%, ou mesmo 50% GF), fibra de carbono e outros materiais de reforço, o que produz um maior desgaste na superfície do molde. Por isso, o aço do molde deve ter elevada dureza e excelente resistência ao desgaste para prolongar a vida útil do molde.

3. resistência à corrosão

A altas temperaturas, o PEEK pode libertar certos gases corrosivos que podem causar danos por corrosão no molde. Especialmente quando se processam materiais PEEK que contêm aditivos, o problema da corrosão é mais proeminente. Por conseguinte, o aço do molde tem de ter uma boa resistência à corrosão.

4. boas propriedades de polimento

Para os produtos PEEK que exigem uma elevada qualidade de superfície, o aço do molde tem de ter um bom desempenho de polimento para garantir que o acabamento da superfície do produto cumpre os requisitos. No entanto, a maioria dos produtos de moldagem por injeção PEEK são peças estruturais internas, e o acabamento da superfície não é elevado.

II. Tipos de aço para moldes adequados para o processamento de PEEK

1. H13 (4Cr5MoSiV1) aço para moldes para trabalho a quente

• especificidadesH13 é um aço para moldes para trabalho a quente comummente utilizado, com excelente resistência e tenacidade a altas temperaturas, boa resistência ao calor e boa resistência à fadiga térmica.
• adequaçãoAdequado para o fabrico de peças de moldes sujeitas a alta temperatura e alta pressão, tais como cavidades, núcleos, etc. Pode satisfazer os requisitos do processamento de moldagem por injeção PEEK em aço para moldes.

2. S136 (grau americano 2083, grau alemão 1.2083) aço para moldes de alto grau resistente à corrosão

• especificidadesS136 é um aço para moldes de plástico pré-endurecido, resistente à corrosão e com acabamento espelhado, com boa resistência à corrosão e propriedades de polimento, e uma dureza de 48-52 HRC.
• adequaçãoPEEK: Adequado para moldes PEEK com elevados requisitos de acabamento superficial e resistência à corrosão, tais como dispositivos médicos e componentes electrónicos de precisão.

3. M310 (grau alemão 1.2344) aço para moldes para trabalho a quente de alto desempenho

• especificidadesO aço M310 combina as propriedades de alta temperatura do H13 e a resistência à corrosão do S136 com uma boa estabilidade térmica, resistência ao desgaste e polibilidade.
• adequaçãoAdequado para o fabrico de moldes PEEK de alta precisão e exigentes, é uma excelente escolha para um desempenho abrangente.

4. outros aços para moldes de elevado desempenho

Por exemplo, os aços especiais para moldes, como o Mirrax 40 da UDDEHOLM Steel e o V320 da ThyssenKrupp, foram concebidos para processos difíceis de moldagem por injeção de plástico com elevada dureza, tenacidade e resistência à corrosão.

III. Considerações fundamentais para a seleção do aço para moldes

1. temperatura do processo

• resistência ao calorAço para moldes: O aço para moldes tem de ser capaz de suportar as elevadas temperaturas de processamento da moldagem por injeção de PEEK durante longos períodos de tempo sem amolecer ou deformar.
• condução de calorBoa condutividade térmica ajuda a arrefecer os moldes, aumentando a produtividade e melhorando a qualidade do produto.

2) Dureza do material

• resistência à abrasãoDureza elevada melhora a resistência ao desgaste e reduz o desgaste do molde devido aos materiais reforçados com fibras.
• Equilíbrio de dureza: Ao mesmo tempo que se aumenta a dureza, é necessário assegurar que o aço do molde tenha uma resistência suficiente para evitar fissuras ou estilhaçamento sob alta pressão.

3. resistência à corrosão

• estabilidade químicaA seleção de aço com resistência à corrosão aumenta a vida útil do molde e reduz os custos de manutenção.

4. tratamento de superfície

• nitretaçãoDureza da superfície e resistência ao desgaste: Melhora a dureza da superfície e a resistência ao desgaste para peças de moldes que requerem uma elevada resistência ao desgaste.
• Cromado, revestido a titânioAumenta a resistência à corrosão e o acabamento da superfície do molde e melhora as propriedades de libertação.

5. maquinabilidade

• trabalhabilidadeReduzir as dificuldades e os custos de fabrico, escolhendo aços fáceis de maquinar e de polir.
• Estabilidade do tratamento térmicoO aço deve ser dimensionalmente estável durante o tratamento térmico para reduzir o risco de distorção.

IV. com base no custo e nos requisitos do cliente

1. avaliação integrada do custo e do desempenho

• Considerações sobre os custosAços para moldes de elevado desempenho são mais caros, mas oferecem um excelente desempenho e são adequados para produtos PEEK de elevado valor acrescentado.
• volume de produçãoPara uma produção de grande volume, a escolha de um aço para moldes de alta qualidade reduz o custo total de propriedade; para uma produção de baixo volume, o custo e o desempenho podem ser equilibrados de acordo com os requisitos.

2. comunicação com os fornecedores

• Apoio técnicoTrabalhar com fornecedores de aço para moldes e fabricantes especializados em tratamento térmico para obter aconselhamento especializado na seleção de materiais e apoio no processo de tratamento térmico.
• Validação de materiaisSe necessário, são efectuados ensaios de amostras para verificar se as propriedades do aço cumprem os requisitos.

3) Concentrar-se na manutenção dos moldes

• inspeção regular: Os moldes que trabalham a altas temperaturas e pressões exigem uma inspeção e manutenção regulares para detetar e resolver atempadamente os problemas de desgaste e corrosão.
• utilização racionalOperar por pessoal profissional e observar os procedimentos de funcionamento corretos para evitar danos no molde devido a utilização incorrecta.

Em suma, a escolha do aço para moldes PEEK afecta diretamente o desempenho e a vida útil do molde, bem como a qualidade e a produtividade dos produtos. A consideração abrangente da moldagem por injeção PEEK de alta temperatura, alta pressão, resistência à corrosão e outras caraterísticas de processamento, deve dar prioridade à seleção de resistência a altas temperaturas, resistência à abrasão, resistência à corrosão e bom desempenho de polimento do aço do molde, como H13, S136, M310 e assim por diante. Ao mesmo tempo, um tratamento térmico e um processo de tratamento de superfície razoáveis, bem como a utilização e manutenção normalizadas do molde, são também a chave para garantir o desempenho do molde. A Techeng Technology é um processador profissional de moldes PEEK, fornecendo serviço de injeção de moldes abertos PEEK, desde a cópia, amostragem de maquinagem, amostragem de impressão 3D, até à conceção de moldes e processamento de injeção de fabrico, serviço de balcão único, bem-vindo a consultar.