بهترین فولادهای قالب پلاستیک

در این مقاله، ما به بررسی جامع بهترین فولادها برای قالب پلاستیک می پردازیم و عواملی مانند نوع پلاستیک، پیچیدگی قطعه، روش قالب گیری و تعداد دفعات تولید را که بر انتخاب فولاد مناسب تأثیر می گذارند، تحلیل خواهیم کرد. همچنین، به معرفی گریدهای رایج و غیررایج فولادهای قالب پلاستیک و تأثیر عملیات حرارتی و نگهداری قالب بر دوام و عملکرد آن خواهیم پرداخت. در نهایت، روندهای نوین در صنعت فولادهای قالب پلاستیک و استانداردهای مرتبط را مرور خواهیم کرد.

بهترین فولادهای قالب پلاستیک کدامند

انتخاب مناسب فولاد قالب تزریق پلاستیک یکی از مهم ترین فاکتورها در تولید قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا و قیمت مناسب است. با توجه به تنوع گریدهای فولادی موجود در بازار، انتخاب گرید مناسب می تواند چالش برانگیز باشد.

عوامل موثر در انتخاب فولاد قالب پلاستیک

چندین عامل اصلی وجود دارد که باید در هنگام انتخاب فولاد قالب پلاستیک در نظر گرفته شوند:

• نوع پلاستیک: هر نوع پلاستیک خواص ذوب و انجماد خاص خود را دارد و برای قالب گیری به فولادی با ویژگی های مناسب نیاز است.
• ابعاد و پیچیدگی قطعه: قطعات پلاستیکی بزرگتر و پیچیده تر به فولادی با استحکام و مقاومت به سایش بالاتر نیاز دارند.
• روش قالب گیری: روش های مختلف قالب گیری مانند تزریق، دمشی و فشاری هر کدام نیازمند فولادی با خواص خاص خود هستند.
• تعداد دفعات تولید: برای تولید انبوه قطعات پلاستیکی به فولادی با عمر طولانی تر نیاز است.
• ملاحظات اقتصادی: قیمت فولاد قالب سازی یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب گرید مناسب است.

برخی از گریدهای رایج فولاد قالب پلاستیک

فولاد P20 یا  1.2312

این گرید یکی از پرکاربردترین فولادها برای ساخت قالب های تزریق پلاستیک است. P20 به دلیل سختی بالا، استحکام خوب، قابلیت پولیش پذیری و با توجه به اینکه قیمت 1.2312 مناسب است، برای تولید طیف گسترده ای از قطعات پلاستیکی استفاده می شود. چگالی فولاد P20 حدود 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

فولاد H13 یا 1.2344

این گرید فولادی برای ساخت قالب هایی که نیاز به مقاومت به سایش و سختی بالاتری دارند مناسب است. H13 در برابر خوردگی نیز مقاوم است و برای تولید قطعات پلاستیکی از جنس پلی اتیلن و پلی پروپیلن ایده آل می باشد. چگالی این فولاد نیز 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

فولاد S7 یا 1.2355

فولاد S7 به دلیل چقرمگی بالا، برای ساخت قالب های ضخیم و پیچیده مناسب است. این گرید همچنین مقاومت خوبی در برابر ضربه و شوک دارد. چگالی آن مشابه سایر گریدها، 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

فولاد D2 یا 1.2379

این گرید فولادی به دلیل سختی بسیار بالا و مقاومت به سایش عالی، برای ساخت قالب های مورد استفاده در تولید قطعات پلاستیکی با حجم بالا ایده آل است. چگالی فولاد D2 نیز 7.75 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.

فولاد NAK55 یا 1.2311

این گرید فولادی از خانواده فولادهای نیکل-کروم-مولیبدن است و به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و حفره شدن، برای ساخت قالب های مورد استفاده در تولید قطعات پلاستیکی از جنس PVC و ABS مناسب است. چگالی این فولاد حدود 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

فولاد M310 یا 1.2083

فولاد 2083 جزو گریدهای رایج فولاد قالب پلاستیک قرار می گیرد. این گرید با نام های دیگری همچون 1.2083 و M310 نیز شناخته می شود. این فولاد یک انتخاب مناسب و به صرفه برای ساخت بسیاری از قالب های تزریق پلاستیک است. چگالی این گرید فولادی نیز 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

گریدهای غیر رایج فولاد قالب پلاستیک

در کنار گریدهای رایج فولاد قالب پلاستیک، گریدهای دیگری نیز وجود دارند که در موارد خاص و با توجه به نیازهای ویژه، مورد استفاده قرار می گیرند. در این بخش به معرفی برخی از این گریدهای غیر رایج می پردازیم:

• 420 Modified: این گرید فولادی از خانواده فولادهای مارتنزیتی است و به دلیل سختی بالا، مقاومت به سایش و چقرمگی خوب، برای ساخت قالب های مورد استفاده در تولید قطعات پلاستیکی با تنش بالا مانند چرخ دنده ها و بلبرینگ ها مناسب است. چگالی آن حدود 7.7 گرم بر سانتی متر مکعب است.
• 4140 Pre-Hardened: این گرید فولادی از پیش سخت شده است و به دلیل ماشین کاری آسان و مقاومت به سایش خوب، برای ساخت قالب های با ابعاد کوچک و پیچیده ایده آل است. چگالی آن 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.
• Nitrided Steel: این نوع فولاد با فرایند نیتریدینگ سطح سختی و مقاومت به سایش بالایی پیدا می کند. از این نوع فولاد برای ساخت قالب های مورد استفاده در تولید قطعات پلاستیکی با سایش بالا مانند یاتاقان ها و مهر و موم ها استفاده می شود. چگالی آن معمولاً بین 7.7 تا 7.85 گرم بر سانتی متر مکعب است.

• Stainless Steel: فولاد زنگ نزن به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، برای ساخت قالب های مورد استفاده در تولید قطعات پلاستیکی از جنس PVC، ABS و پلی اتیلن که در معرض مواد شیمیایی خورنده قرار دارند، مناسب می باشد. چگالی فولاد زنگ زنی معمولاً 7.9 گرم بر سانتی متر مکعب است.
• Aluminum Alloy: آلیاژهای آلومینیوم به دلیل وزن سبک، چقرمگی بالا و قیمت مناسب، برای ساخت قالب های با ابعاد بزرگ و یا قالب هایی که نیاز به سرعت خنک سازی بالایی دارند، استفاده می شوند. چگالی این آلیاژها معمولاً بین 2.6 تا 2.8 گرم بر سانتی متر مکعب است.

انتخاب گرید مناسب فولاد قالب پلاستیک

انتخاب گرید مناسب فولاد برای ساخت قالب پلاستیک به عوامل مختلفی از جمله نوع پلاستیک، ابعاد و پیچیدگی قطعه، روش قالب گیری، تعداد دفعات تولید و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. در هنگام انتخاب گرید فولاد، مشاوره با یک متخصص در زمینه قالب سازی پلاستیک توصیه می شود.

علاوه بر گریدهای فولادی ذکر شده، فولادهای دیگری نیز برای ساخت قالب های پلاستیک وجود دارند. انتخاب گرید مناسب فولاد به نیازها و الزامات خاص هر پروژه بستگی دارد.

عوامل موثر بر دوام و کیفیت فولاد قالب پلاستیک

انتخاب صحیح گرید فولاد تنها بخشی از معادله برای داشتن یک قالب پلاستیک با دوام و با کیفیت است. عوامل دیگری نیز بر طول عمر و عملکرد قالب تأثیر می گذارند:

• عملیات حرارتی (Heat Treatment): عملیات حرارتی مناسب برای هر گرید فولاد بسیار مهم است. این عملیات بر سختی، استحکام، چقرمگی و سایر خواص فولاد تأثیر می گذارد. انجام عملیات حرارتی توسط یک متخصص مجرب ضروری است.
• سطح قالب (Mold Surface): کیفیت سطح نهایی قالب بر کیفیت سطح قطعه پلاستیکی تولیدی تأثیر مستقیم دارد. سطح قالب باید صاف، صیقلی و عاری از هرگونه ایراد باشد. برای دستیابی به این امر، مراحل مختلفی مانند سنگ زنی، پولیش کاری و پرداخت روی سطح قالب انجام می شود.
• نگهداری و مراقبت (Maintenance): نگهداری و مراقبت مناسب از قالب بعد از ساخت، طول عمر آن را افزایش می دهد. این شامل تمیز کردن منظم قالب، روان کاری اجزای متحرک و بازرسی دوره ای برای شناسایی هرگونه آسیب احتمالی می شود.

روندهای نوین در فولادهای قالب پلاستیک

صنعت فولاد همواره در حال پیشرفت است و فولادهای جدید با کارایی بالاتر برای ساخت قالب های پلاستیک معرفی می شوند. برخی از روندهای نوین در این زمینه عبارتند از:

• فولادهای از پیش سخت شده (Pre-Hardened Steels): این نوع فولادها از قبل عملیات حرارتی شده اند و نیازی به عملیات حرارتی مجدد بعد از ماشین کاری ندارند. این امر باعث کاهش زمان و هزینه ساخت قالب می شود.
• فولادهای با روکش (Coated Steels): برخی از فولادها با روکش های خاصی پوشانده می شوند که مقاومت به سایش و خوردگی آن ها را افزایش می دهد. این نوع فولادها برای ساخت قالب هایی که در معرض مواد شیمیایی یا سایش شدید قرار دارند، مناسب هستند.
• فولادهای پرینت سه بعدی (3D Printed Steels): فناوری پرینت سه بعدی به تازگی در صنعت فولاد به کار گرفته شده است. این فناوری امکان ساخت قالب های پیچیده و با وزن کم را فراهم می آورد و می تواند به عنوان یک گزینه جایگزین برای روش های سنتی مورد استفاده قرار گیرد.

استانداردهای مرتبط با فولادهای قالب پلاستیک

استانداردهای مرتبط با فولادهای قالب پلاستیک شامل موارد زیر هستند:

ASTM A681: مشخصات فنی فولادهای قالب پلاستیک.

DIN 17200: مشخصات مکانیکی و شیمیایی فولادهای مهندسی.

ISO 4957: فولادهای آلیاژی برای قالب سازی.

JIS G4404: استاندارد ژاپنی برای فولادهای آلیاژی قالب پلاستیک.

AISI و SAE: استانداردهای آمریکایی برای فولادها.

این استانداردها به ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و روش های پردازش فولادهای قالب پلاستیک اشاره دارند.

مقایسه گریدهای فولادی برای قالب پلاستیک و مزایای آن

در نهایت، انتخاب فولاد مناسب برای قالب پلاستیک به درک دقیقی از نیازهای پروژه و خواص هر گرید فولادی بستگی دارد. عواملی مانند نوع پلاستیک، روش قالب گیری، ابعاد قطعه و تعداد تولید به طور مستقیم بر دوام و کیفیت قالب تأثیرگذار هستند. با انتخاب درست فولاد، نه تنها عملکرد بهینه قالب تضمین می شود، بلکه هزینه های طولانی مدت نیز کاهش می یابد.

برای اطمینان از خرید فولاد با کیفیت و دریافت مشاوره تخصصی، شرکت فولاد حامیران با تنوعی از بهترین گریدهای فولادی و خدمات مشاوره ای در کنار شماست.