塑胶模具钢主要用于成型塑料制品,其工作环境涉及高温塑料熔体冲刷、化学腐蚀、反复机械应力、温度循环等,损伤形式与热作模具有显著差异。以下是塑胶模具钢常见的损伤方式及具体说明:
1. 化学腐蚀(酸性腐蚀)
核心原因:塑料原料(如PVC、POM、含阻燃剂的PC等)或添加剂(如氯、氟、硫、氮元素)在高温下分解,产生酸性物质(如HCl、HF、H₂S、硝酸蒸汽等),与模具钢发生化学反应,导致材料流失。
表现:模具型腔表面出现点蚀、斑状腐蚀、局部凹陷,严重时表面粗糙化甚至穿孔。
2. 磨损(熔体冲刷+机械摩擦)
核心原因:
熔体冲刷:高温塑料熔体高速流动(如浇口、流道、型芯根部),对模具表面产生剪切力与磨粒磨损;
机械摩擦:脱模时塑件与型腔的滑动摩擦,顶针、滑块等运动部件的往复运动磨损。
表现:型腔表面粗糙度增加(Ra值上升)、尺寸超差(如型腔尺寸扩大)、局部“拉毛”或沟槽。
3. 疲劳损伤(循环应力开裂)
核心原因:模具长期经历周期性开合模、注射压力、冷却收缩应力,导致内部累积微裂纹并扩展。
表现:模具表面或内部出现细小裂纹(多为横向或网状),严重时裂纹贯穿导致模具报废。
4. 热损伤(热疲劳+热变形)
核心原因:尽管塑胶模具工作温度(一般≤300℃)低于热作模具,但剧烈的温度循环(如快速注塑导致的局部高温-冷却)仍会引发热应力。
表现:
热疲劳:表面出现细微网状裂纹(类似热作模具,但程度较轻);
热变形:模具整体或局部因热膨胀不均发生翘曲、尺寸偏差(如型腔与型芯错位)。
5. 表面损伤(划痕、麻点、熔接痕)
核心原因:
操作不当:模具清洁时使用硬质工具(如钢丝球)刮擦,或顶针、滑块安装偏斜导致划伤;
塑料污染:熔体中的杂质(如灰尘、金属颗粒)嵌入型腔,脱模时划伤表面;
熔接痕:多股熔体交汇时冷却不均,在塑件表面形成凸起或凹陷(间接反映模具表面缺陷)。
表现:模具表面出现线性划痕、点状麻点,或塑件成型后对应位置出现外观缺陷(如划痕、缩痕)。
6. 蠕变与应力松弛
核心原因:长期在高温(>200℃)+持续应力(如保压阶段的注射压力)下,模具材料的原子逐渐扩散,导致塑性变形累积。
表现:模具型腔尺寸缓慢增大(如型腔深度变深、宽度变宽),影响塑件精度。
7. 气蚀(空蚀)
核心原因:塑料熔体中溶解的气体(如水蒸气、空气)或分解产生的气体(如PVC的HCl气体)在高压下析出,形成微小气泡;气泡破裂时对模具表面产生冲击,导致材料剥离。
表现:模具表面出现密集的微小凹坑(直径0.1~1mm),类似“蜂窝状”损伤。
总结
塑胶模具钢的损伤以化学腐蚀、熔体冲刷磨损、疲劳开裂为核心,与塑料材料特性(如腐蚀性、流动性)、模具工况(温度、压力、频率)及使用维护(脱模剂、清洁)密切相关。
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