Injektionsforme værktøjsmaterialer: Aluminium Vs. Stål

Uanset om det er din første gang, du arbejder med sprøjtestøbning, eller din første gang at tænke igen dit sprøjtestøbemateriale, er det altid godt at overveje forskellige muligheder for at forstå, hvordan de kan påvirke din samlede produktion. Vi vil oplyse dig om fordele og ulemper ved at arbejde med de to mest anvendte materialer her på Jaycon Systems: P20 stål og aluminium. Vi skitserer, hvorfor hver er bedst til deres tilsigtede formål.

For at forstå fordele og ulemper ved at vælge aluminium eller stål til sprøjtestøbning er det vigtigt at bemærke, at alle formmaterialer har forskellige egenskaber og anvendelser. For at opnå de bedste resultater skal man vælge det mest passende materiale til formbasen og kernen baseret på projektkrav.

P20 stål er det mest almindeligt anvendte materiale til forme i plastproduktionsindustrien på grund af dets unikke egenskaber. Nogle af dens vigtigste egenskaber inkluderer:

Hårdhed;

God poleringsevne;

Mulighed for varmebehandling efter bearbejdning;

God korrosionsbestandighed;

God slidstyrke;

God termisk stabilitet.

P20-materiale er et alsidigt lavlegeret stål, der er kendetegnet ved dets hårdhed og moderat styrke. Det sælges typisk i forhærdet tilstand ved en hårdhed på ca. 40 til 50 HRC (Rockwell Hardness Scale går op til 100). At have en homogen blanding af legeringer gør det muligt for P20-stålet at opnå ensartet hårdhed i hele materialet. I P20-stål øger tilstedeværelsen af metaller såsom chrom og nikkel dens styrke og hårdhed, hvilket gør det mere ønskeligt end andre materialer.

Med det sagt er den største indflydelse, disse egenskaber vil have på den færdige del, muligheden for, at skimmelsvamp producerer tusinder af dele ved mindst mulig slid. Dette er ideelt til store produktionskørsler på 50.000+ dele.

Under din søgning efter værktøjsmaterialer til sprøjtestøbning kan du være stødt på Maraging 300, PAS 940 og Berlin Copper. De har lignende egenskaber som P20, men deres valg er meget specifikt for nichebrancher. Disse materialer kan være meget dyre på grund af deres specielle makeup og egenskaber.

Lad os nu komme til aluminium. Til de fleste menneskers overraskelse kan aluminium tilbyde gearede fordele. Nogle af dem inkluderer:

Aluminium har en 5x bedre varmeoverførselshastighed. Med en bedre konduktivitet bliver placering af køllinjer mindre kritisk, hvilket gør det muligt at placere flere formkomponenter.

Aluminium har vist en reduktion i produktionscyklustiden med op til 30%.

Varmebehandlingsprocessen for aluminium er meget bedre end for stål, da den ikke skal sendes ud for at blive annealet. Udglødning er en varmebehandlingsproces for metaller for at fjerne interne spændinger og for at hærde materialet.

Aluminium er mere omkostningseffektivt end stål.

Selvom aluminiumsforme har sine fordele, er det kun i stand til at producere mellem et og to tusind enheder, hvorimod stål kan garantere mindst 50.000 enheder. Så hvis du har en lille produktionskørsel, vil aluminium bestemt være din foretrukne værktøjsmetode til en brøkdel af prisen på stål.

Aluminium har dog sine undergange. På grund af dens lave tæthedskarakter er teksturvalg også temmelig begrænset sammenlignet med stål. Derudover kan udskæring af mere end en underskæring blive et problem på grund af konstant slid på overfladen af formen. Dette fører til en ændring af hele formen snarere end et bestemt område, hvilket igen forårsager flere forskelle i outputkvaliteten af slutproduktet. Efter et par tusind produktionscyklusser begynder formens hulrum at blive slidt, hvilket forårsager mangler i dit produkt, hvilket fører til flere værktøjsomkostninger. For at få aluminium op på niveauet for stål med hensyn til hårdhed, ville det være nødvendigt at anodiseres eller belagt med nikkel.

Uanset om du ser på stål eller aluminium, er det vigtigt at huske på, at de fleste forme er nøjagtigt fremstillet ved hjælp af en CNC (computer numerisk kontrol) værktøjsmaskine. En CNC er en computerprogrammeret maskine, der kører automatisk, hvilket gør snit, hulrum og speciel finish til en blok af materiale ved hjælp af bor, sav og / eller andet værktøj. Med det sagt er det især vigtigt at vælge et materiale, som CNC-maskinen er i stand til at skære. Derudover kræver hårdere materialer som P20 specielt værktøj og større indsats for at blive fræset end dets aluminiums modstykke, hvilket igen øger de samlede omkostninger.

Selvom det er op til dig at bestemme ruten for værktøj, du kan gå sammen med, kan det at se på de overordnede projektkrav såsom produktionsvolumen tjene som en god guide til at vælge det rigtige materiale til dit projekt. Dit valg kan spare dig for at koste dig penge på både lang og kort sigt.