Стали для изготовления пресс-форм

Пресс-формы предназначены для получения сложных изделий из пластмасс, металла, резины и других полимеров путем литья под давлением. При этом детали оснастки подвергаются воздействию высоких температур, стремительному нагреву и резкому охлаждению. Чтобы противостоять деформации, в изготовлении пресс-форм применяют стали, которые в своём составе имеют вольфрам, ванадий, кобальт и ряд некоторых других элементов.

Выбор стали для отдельных элементов

К сплавам выдвигают ряд требований. А именно: материал должен обладать высокими твёрдостью и ударной вязкостью, обладать малым коэффициентом расширения, противостоять деформации при термообработке и тепловом ударе, иметь хорошую обрабатываемость и ковкость. Очень важно, чтобы элементы оснастки не взаимодействовали с заливаемым материалом.
Для каждой детали предусматривается свои вид стали.

• 5ХНМ, 40ХН2МА — применяемы для изготовления матриц и вкладышей (для этого проходят термообработку низкотемпературным цианированием глубиной 0.02-0.05 мм), также применимы для вставок, стержней сложной формы и щёк для отливок (глубина насыщения азотом и углеродом уже больше 0.15-0.20 мм). Твердость составляет на поверхности 51-56, а в сердцевине 43-47 и 34-37 соответственно. Оба вида стали применимы для литниковых втулок и рассекателей для отливок, при этом они проходят закалку до HRC 43-47. Подобные значения актуальны лишь при отливках из цинковых сплавов.
• 40Х — для стержней и выталкивателей, проходит обязательную закалку для достижения HRC 49-53.
• 3Х3М3Ф, 4Х5МФС — при необходимости отливки из алюминиевых сплавов матрицы, вкладыши, щёки, стержни, литниковые втулки, рассекатели и выталкиватели подвергаются процедуре азотирования на глубину в 0.3-0.4 мм, цианирования при низких температурах — 0.02-0.05 мм. Твёрдость на глубине в обоих случаях 46-49 HRC, на поверхности 65-67 и 59-63 HRC соответственно. 3Х3М3Ф может применяться и при медных отливках, но при закалке до HRC 43-47.
• У8, У10 — универсальный тип стали, который применим при любых отливках для изготовления толкателей, колонок, втулок, клиньев, замков. Необходима термообработка до показателей твёрдости в 51-56.
• 40Х — также подходит для обойм, изготовления плит, втулок, валиков, реек под отливки из любых сплавов и полимеров, при этом требуется закалка с высоким отпуском (29-34 HRC), также может быть использована для ползунов (цианирование при низких температурах глубиной 0.15-0.20 мм, на поверхности 51-56 HRC и в сердцевине 30-34 HRC).
• 35 — применяется при оливке из полимеров и любых сплавов в производстве плит для пакетов формы.

Чтобы увеличить стойкость отдельных элементов, стали подвергаются химико-термической обработке. В разных случаях это позволяет добиться увеличения твёрдости при сохранении вязкости сердцевины (азотирование), противостоять прилипанию металла к поверхности (оксидирование), повысить устойчивость высоким температурам, сопротивление усталости с сохранением высоких значений твёрдости (цианирование).