Materiais de ferramental para moldes de injeção: vs. Aço

Seja a primeira vez que você trabalha com moldagem por injeção ou repensa seu material de ferramenta para moldes por injeção, é sempre bom considerar opções diferentes para entender como elas podem afetar sua produção geral. Vamos esclarecer você com os prós e os contras de trabalhar com os dois materiais mais usados aqui na Jaycon Systems: aço e alumínio P20. Vamos descrever por que cada um é melhor para os propósitos pretendidos.

Para entender os prós e os contras de escolher alumínio ou aço para moldagem por injeção, é importante observar que todos os materiais do molde têm propriedades e aplicações diferentes. Para alcançar os melhores resultados, deve-se escolher o material mais apropriado para a base e o núcleo do molde, com base nos requisitos do projeto.

O aço P20 é o material mais usado para moldes na indústria de plásticos devido às suas características únicas. Algumas de suas principais propriedades incluem:

Dureza;

Boa capacidade de polimento;

Possibilidade de tratamento térmico após a usinagem;

Boa resistência à corrosão;

Boa resistência ao desgaste;

Boa estabilidade térmica.

O material P20 é um aço versátil de baixa liga, caracterizado por sua dureza e nível de resistência moderado. É normalmente vendido em condições pré-endurecidas a uma dureza de aproximadamente 40 a 50 HRC (a Rockwell Hardness Scale chega a 100). A mistura homogênea de ligas permite que o aço P20 obtenha dureza uniforme em todo o material. No aço P20, a presença de metais como cromo e níquel aumenta sua resistência e dureza, tornando-o mais desejável do que outros materiais.

Dito isso, o principal impacto que essas propriedades terão na peça acabada é a capacidade do molde produzir milhares de peças com o mínimo desgaste. Isso é ideal para grandes tiragens de produção de mais de 50.000 peças.

Durante sua pesquisa por materiais de ferramentas para moldes de injeção, você pode encontrar o Maraging 300, o PAS 940 e o Berlin Copper. Eles têm propriedades semelhantes às do P20, no entanto, sua seleção é muito específica para nichos de mercado. Estes materiais podem ser bastante caros devido à sua composição e propriedades especiais.

Agora vamos ao alumínio. Para surpresa da maioria das pessoas, o alumínio pode oferecer vantagens alavancadas. Alguns deles incluem:

O alumínio tem uma taxa de transferência de calor 5x melhor. Com uma melhor condutividade, a posição das linhas de resfriamento se torna menos crítica, permitindo a colocação de mais componentes do molde.

O alumínio demonstrou uma redução no tempo do ciclo de produção em até 30%.

O processo de tratamento térmico do alumínio é muito melhor do que o do aço, pois não precisa ser enviado para ser recozido. O recozimento é um processo de tratamento térmico para metais, para remover tensões internas e endurecer o material.

O alumínio é mais econômico do que o aço.

Embora os moldes de alumínio tenham suas vantagens, ele só é capaz de produzir entre uma a duas mil unidades, enquanto o aço pode garantir um mínimo de 50.000 unidades. Portanto, se você tiver uma pequena produção, o alumínio certamente será seu método preferido de ferramental por uma fração do custo do aço.

No entanto, o alumínio tem suas quedas. Devido à sua natureza de baixa densidade, a seleção de textura também é bastante limitada quando comparada ao aço. Além disso, esculpir mais de um rebaixo pode se tornar um problema devido ao desgaste consistente na superfície do molde. Isso leva a fazer uma modificação no molde inteiro em vez de em uma área específica, causando mais diferenças na qualidade da saída do produto final. Após alguns milhares de ciclos de produção, as cavidades do molde começam a se desgastar, causando não conformidades no seu produto, consequentemente levando a mais custos com ferramentas. Para obter o alumínio até o nível de aço em termos de dureza, ele teria que ser anodizado ou revestido com níquel.

Seja para aço ou alumínio, é importante ter em mente que a maioria dos moldes é feita com precisão usando uma máquina de ferramentas CNC (controle numérico por computador). Um CNC é uma máquina programada por computador que funciona automaticamente, fazendo cortes, cavidades e acabamentos especiais em um bloco de material usando brocas, serras e / ou outras ferramentas. Com isso dito, é especialmente importante escolher um material que a máquina CNC possa cortar. Além disso, materiais mais duros, como o P20, exigem ferramentas especiais e mais esforço para serem fresados do que sua contrapartida em alumínio, o que por sua vez aumenta seu custo total.

Embora seja você quem decide a rota das ferramentas, observar os requisitos gerais do projeto, como o volume de produção, pode servir como um ótimo guia para escolher o material correto para o seu projeto. Sua seleção pode economizar seu custo em longo e curto prazo.