塑胶模具钢材之选用技术

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1、塑膠模具鋼材之選用技術【塑膠模具鋼概要】【一】塑膠模具鋼之種類    依材質分類有預硬系與淬火－回火系二種。   預硬系者，依硬度之高低可分為HrC10,20,30,40計四種。               HRC40系之鋼料已妥為考慮其切削加工性。   淬火－回火系者，一般以退火狀態供應鋼材，模具加工成型後須施予熱處理，調整其硬度至依用途設計之硬度值。【二】塑膠模具專用鋼種簡介1.PDS2,PDS3,PDS5預硬鋼最廣泛地被用於自一般雜貨至汽車外殼零件，家電品外殼等一般塑膠件用模具。2.NAK55,NAK80析出硬化型預硬鋼為知名度高，

2、硬度在HRC40　級之模具鋼，廣泛地被採用於自一般塑膠件用模具至氯乙稀塑膠用模具。本材料最大優點為在HRC40硬度下仍可作雕模用。3.PD613淬火-回火型模具鋼SKD11之改良鋼種，主要為改善鏡面精加工性。4.PAK90淬火-回火型不鏽鋼耐蝕性、耐磨性與超鏡面加工性都兼顧之高級模具鋼。適用於由氯乙烯塑膠系至雷射唱片等之精密模具。5.NAK101析出硬化型預硬不鏽鋼耐蝕性最佳之塑膠專用模具鋼，限定於特殊用途上使用。6.MASIC麻時效鋼具有耐蝕性與高韌性，適用於插梢等需高耐衝擊性之處。以上為塑膠用模具之專用鋼材。【塑膠模具之製作工程】1.

3、模具之製作程序是複雜的，具有十數個製程，故應事先妥為考量規劃，以期能發揮貴公司所具有之設備及能力。2.製作模具之技術以及模具鋼材之選擇，將決定模具品質之優劣。3.交貨期限（工作日數）會受製程配合之影響，而模具鋼料錯誤之選擇也會造成製程的延誤。【鋼材選擇與加工工程】【一】設計1.要點2.基礎檢討項目　收集有關模具使用時之基礎條件，採討模具所要求之特性。註：(1)熱硬化性樹脂：THERMOSETTINGRESIN(2)熱可塑性樹脂：THERMOPLASTICRESIN(3)FRP：FIBERREINFORCEDPLASTIC(4)UL：UND

4、ERWRITER'SLABORATORIES【塑膠模具之製造過程】1.EDM,W-EDM．放電加工之應用是今後之最大主力。．增加精研磨加工時數。．快削鋼系預硬材之加工表面，易有條紋出現。．加工面積大時必須要加作應力消除退火處理。2.熱處理．配合品質之要求，選定最適合之熱處理條件。．熱處理須加在何段工程間，對模具品質有很大的影響。3材質之選定基準材質之選定基準依品質、交貨期限、經濟性等重點，視考慮何種條件而定。再者在品質設計上需要求何種特性，也會影響材料之選定。比較材質間之特性各有優劣，因此必須充分瞭解上述之設計檢討項目。＊粗加工1切削加工

5、重點：1.加工機械與切削工具之產品規格較多，故其選擇之範圍較                 廣。　　　2.因此粗加工（切削）階段之課題，應配合貴公司之加工技              術來研討n 加工方法n 實施正規之研磨作業順序。n 遵守研磨作業上之各種注意事項n 表面處理適用於下列情況：(1)為提高模具性能為目的＊耐磨性：　FRP等在成型時磨耗激烈之模具(鍍硬鉻，PVD,CVD氮化)。＊耐蝕性：　高腐蝕性的樹脂(UL系，PVC系)成型模(鍍硬鉻，氮化)。＊流動性：如擠壓成型，要求成型時之流動性高之模具(鍍硬鉻，PVD,CVD)。＊超

6、鏡面性：要求#20,000以上之鏡面模具(CD模具)(鍍鎳)。(2)模具之保管對策＊適用於長期保管時之生銹對策(鍍鎳)。(3)其他＊修補之代替：微小針孔等不可能整補時，可以電鍍代替修補(鍍鎳，鍍硬鉻)。3.表面處理之硬度：蒸著TiC,TiN,VC等CVD,PVD處理層之硬度為最高。表面處理層如上圖所示，形成與模具母材不同之性質層，所以使用時可能會造成處理層之剝離等問題。＜耐剝離性＞(優)氮化—CVD—PVF—鍍鉻—鍍鎳(劣)。4.蝕花加工(1)蝕花加工重點：　＊蝕花加工性會受到材料、修補焊接等之影響。　＊防止蝕花加工不均(綢狀)，為其最大

7、課題。(2)蝕花模樣之種類：　＊梨皮蝕花：微細的腐蝕模樣，多使用於電器製品之外殼(→容易發生蝕花不均之困擾)。　＊皮狀蝕花:粗的網目模樣，多使用於汽車外製關係(→不容易發生蝕花不均)。(3)蝕花加工與模具材質　＊蝕花加工：使用酸液作模鄝表面局部腐蝕，使其成為所需之模樣。　＊蝕花性：而蝕性愈高之材質，蝕花加工性愈不良。　＊蝕花不均：材料原因、加工原因(蝕花作業)、其他原因(4)蝕花不均之原因：　　材料與材料有關之產因，有如下幾項：A.材料原因：　＊偏析過大：　　適用ESR,VAR精煉，實施高溫均質退火(soaking)　＊組織不均勻：實施高

8、溫均質退火，檢討熱處理＊   硬度摻差過大檢討熱處理n    研磨作業順序旋削加工銑削加工　　砂輪研磨(粗—細#46—#80—#120—#150—#220#320—#400)—砂紙研磨#220