در انتخاب فولاد قالب تزریق پلاستیک با توجه به نوع قطعه و کاربرد و تیراژ میتوان از فولادهای متفاوتی استفاده نمود. شفافیت تیراژ تولید، ابعاد قطعه، قیمت و … در نوع فولاد مورد استفاده تاثیرگذار است. اگر شما در زمینه تولید کار می‌کنید یا دانشجوی مکانیک هستید و یا به واسطه شغلتان به هر شکل با قالب پلاستیک در ارتباط است این مقاله برای شماست.
یکی از پارامترهای مهم در قالب سازی انتخاب فولاد مناسب برای قالب پلاستیک است که تضمین کننده کیفیت قطعه تولیدی است. مضاف بر این استفاده از فولاد با کیفیت و شناسنامه‌دار در خروجی کار بسیار موثر است. سازندگان باید از فولاد مرغوب برای قالب استفاده کنند تا حداقل قالب بیش از یک میلیون ضرب کار کند. نوع فولاد تاثیر بسزایی در قیمت دارد در این مقاله سعی خواهیم داشت بازه قیمتی هر فولاد را نیز بیان کنیم.
یک قالب تزریق پلاستیک از اجزای مختلفی از قبیل کفشک، پل، کفپران، صفحه مقاومت، کلاف کور، کلاف کویتی، کشو، گوه، سرکشو، سنبه گیر، پران کج، پاشنه پران کج، رو بند کشو، صفحه پران و صفحه پشت پران تشکیل می‌شود.
در این متن فولادهای متداول برای استفاده در اجزای مختلف قالب تزریق پلاستیک را توضیح خواهیم داد تا از اشتباه‌های متداول قالب سازی جلوگیری نمود و بتوان قطعه با کیفیت تولید نمود.
به این منظور از پایین‌ترین رنج فولاد که کفشکها هستند شروع می‌کنیم و تا بالاترین رده فولاد قالب تزریق پلاستیک پیش می‌رویم.
فولاد کفشکها
برای کفشکها میتوان از نازل‌ترین فولادها استفاده نمود. فولاد نگهدارنده‌ها (اجزایی که قطعات دیگر روی آن مونتاژ می‌شود و به صفحه پرس و تزریق بسته می‌شود) در قالب و ماشین‌ها و فیکسچرها را از جنس فولاد کربنی ساده 1.1730 می‌سازند که نیاز به سخت کاری ندارند و به صورت خام استفاده می‌شوند. در کفشک قالب‌های پلاستیک هم بیشتر از ST37 یا همان فولاد ساختمانی استفاده می‌شود.
فولاد صفحه پران و صفحه پشت پران و پل‌ها
این صفحات هم مانند کفشکها معمولاً از فولاد کم کربن ST37 استفاده می‌شود چون نیاز به ماشینکاری خاصی ندارد و نهایتاً سوراخ کاری جهت پران و پیچ انجام می‌شود. در برخی موارد از فولاد 1.1730 یا فولاد C45W استفاده می‌شود که فولادی مقاوم در برابر سایش هست و میتوان سختی بالاتر از ۵۴ HRC به دست آورد. این فولاد قابلیت ماشین کاری خوبی دارد. معمولا فولاد 1.1730 را سخت کاری نمیکنند.
فولاد کلاف کور و کویتی
فولاد کور و کویتی به دو شکل استفاده می‌شود. زمانی که به صورت پاکت ماشین کاری شده و داخل آن اینسرت قرار دهند. در اینصورت بهتر است از فولاد MO40 استفاده نمود. فولاد MO40 یا 4140 یا 1.7225 به دلیل خواص مطلوبی همچون استحکام خستگی خوب، مقاومت به سایش و مقاومت به ضربه بالا کاربرد فراوانی دارد. سختی فولاد خام HRC ۱۳ است و تحت عملیات حرارتی 61 HRC نیز سخت می‌شود وجود کروم مولیبدن و منگنز در این فولاد عامل سختی و استحکام است.
فولاد MO40 دارای قابلیت ماشین کاری مناسبی است به طوری که اگر ماشین کاری فولاد 1.1212 را ۱۰۰ در نظر بگیریم فولاد MO40 دارای قابلیت ماشین کاری ۶۵ است. البته باید توجه داشت که کاربرد اصلی این فولاد در صنعت پلاستیک محدود به قطعاتی است که به عنوان پشت بند قالب استفاده می‌شود.
جنس فولاد کور و کویتی زمانی که نقش قطعه روی آن ماشین کاری می‌شود
در این صورت فولاد را 1.2312 در نظر می‌گیریم فولاد 1.2312 به دلیل داشتن درصد بالای گوگرد قابلیت ماشین کاری بالایی دارد. وجود عنصر مولیدن منگنز در این فولاد باعث می‌شود این فولاد از سختی خوب و مقاومت به سایش مناسبی برخوردار باشد.
سخت کاری فولاد 1.2312 تا میزان54 HRC انجام می‌پذیرد و با عمل نیتراسیون مقاومت سایش این فولاد افزایش خواهد یافت. انجام عملیات حرارتی برای این فولاد ضروری نبوده صرفاً جهت افزایش تیراژ انجام می‌پذیرد.
به منظور تیراژ‌های متوسط از فولاد 1.7220 نیز استفاده می‌کنند سختی آن 27 تا 30 HRC است. قیمت مناسب فولاد 1.7220 را فولاد پرطرفدار قالب‌های تیراژ کم کرده است.
اینسرت کور و کویتی
بمنظور جلوگیری از ماشین کاری زیاد قالب‌ها از اینسرت کاری استفاده می‌کنند. برای قالب‌های تزریق پلاستیک معمولاً از جنس 1.2312 استفاده می‌کنند. ماشینکاری خوب و کیفیت سطوح آینه ای از ویژگیهای بارز این فولاد می‌باشد.
کشو قالب پلاستیک
کشو در قالب پلاستیک از اجزای مختلفی تشکیل شده است در اینجا تک تک آنها را بررسی کرده و جنس و سختی مناسب هر کدام را خواهیم گفت.
بدنه کشو
برای بدنه کشو بهتر است از فولاد 1.2312 با سختی 23-32 HRC یا از 1.2344 با سختی 48-52 HRC استفاده کرد گوه و صفحه سایشی بهتر است از جنس 1.2312 با سختی 28-32 HRC انتخاب گردد. همچنین میتوان صفحه سایشی از جنس فولاد 1.2510 با سختی 54-56 HRC به منظور جلوگیری از خوردگی گوه نصب نمود.
اینسرت سرکشو
جنس و سختی اینسرت سرکشو باید مشابه اینسرت کور و کویتی باشد صفحه سایشی زیر کشو نیز از جنس 1.2510 با سختی 54-56 HRC انتخاب می‌کنند و شیارهایی جهت روغن کاری باید داشته باشد.
سمبه گیر
جنس سمبه گیر نیز باید همانند بدنه کشو در نظر گرفته شود روبند نیز از جنس فولاد سردکار با سختی 54-56 HRC در نظر می‌گیرند.
لیفتر و پاشنه آن
جنس لیفتر باید تحمل تنش‌های عملیاتی را داشته باشد. لیفتر باید مستحکم و مقاوم در برابر خمیدگی سایش و تغییر شکل باشد کمترین نیاز به تعمیر و نگهداری را داشته باشد.
برای لیفترها معمولا از فولاد 1.2344 یا فولاد ابزار S7 استفاده می‌کنند که سختی حدود 50-52 HRC دارد. این فولادها به دلیل استحکام بالا مقاومت سایش خوب و کارکرد خوب در دمای بالا گزینه پرطرفداری برای لیفتر و پایه آن محسوب می‌شود.
