Plastics_5_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 34 ТЕМА НОМЕРА /ОСНАСТКА И ПРОТОТИПИРОВАНИЕ П Л А С Т И К С № 5 ( 1 3 4 ) 2 0 1 4 Стали, используемые при выпуске пресс-формы, должны обладать следующи- ми характеристиками: — их механическая и электроэрозионная обра- ботка должна быть эконо- мически приемлемой; — термообработка не должна вызывать таких про- блем, как деформация или трещины; — прочность и жесткость должны быть достаточными для условий эксплуатации; — термостойкость и из- носостойкость должны быть достаточно высокими; — устойчивость к корро- зии должна быть высокой. Каждый элемент формы подвергается определенным механическим нагрузкам и технологическим воздей- ствиям, поэтому марки ста- лей подбираются в строгом соответствии с условиями эксплуатации. Существуют следующие типы сталей: — углеродистые; — легированные; — инструментальные; — ударопрочные и стали для холодной обработки; — среднелегированные, с высоким содержанием угле- рода или хрома; — для горячей обработки на основе хрома или воль- фрама; — специального назначе- ния, низколегированные; — для пресс-форм, низ- ко- и среднеуглеродистые; — нержавеющие (мар- тенситные). 80% сталей, используе- мых для изготовления ли- тьевых форм, составляют цементуемые марки. Це- ментация нелегированных и низколегированных сталей позволяет получить детали с твердой поверхностью за счет ее насыщения углеро- дом, при этом сердцевина изделия остается с первона- чальной низкой твердостью. Такая технологическая об- работка позволяет достичь высокой износостойкости поверхностных слоев детали, в то время как вязкая серд- цевина остается прочной при ударных и переменных нагрузках. Стальные детали, кото- рые имеют в своем составе легирующие добавки хрома, молибдена, ванадия и алю- миния, могут упрочняться азотированием — насыще- нием азотом. Это может осу- ществляться несколькими способами: в солевой ванне, в газовой среде, в порошке или в плазме сильного ко- ронного разряда при темпе- ратуре от 350 до 580°С. Азотирование обеспечи- вает ряд преимуществ, таких как отсутствие необходимо- сти в закалке или отжиге, исключение деформации детали, сохранение заданной твердости при нагревании до 500°C, а также возможность использования азотирован- ных деталей для литья при высоких температурах за счет того, что внешний слой такой стали помимо высокой твердостииизносостойкости отличается пониженным коэффициентом трения по- верхности. Недостатком та- ких материалов является воз- можное отслаивание твердых слоев при высоких давлениях на поверхность. Для формообразующих вставок в небольшие ма- трицы со сложным конту- ром, большими перепада- ми поперечного сечения и отдельными тонкими вы- ступами используют мар- тенситные стали, которые имеют предел прочности от 1 до 1,15 тыс. МПа. По- сле механической обра- ботки они подвергаются простому нагреву до 500°C с 3-5-часовой выдержкой и медленным охлаждением в воздушной среде. Если полимерные мате- риалы в процессе переработ- ки разлагаются и выделяют агрессивные мономеры, то возникает необходимость применения коррозионно- стойких сталей с высоким содержанием хрома или на- несения на контактные по- верхности слоя хрома или никеля. Для изготовителей пресс- форм поставляются стали, уже прошедшие термооб- работку и нормализацию и обладающие определенной ударной вязкостью и проч- ностью. Валентина Виноградова, директор ООО «Полимер- инжиниринг» (Украина) Одной из проблем для специалистов, занимающихся переработкой полимеров в странах СНГ, является изготовление высококачественного формующего инструмента, в частности пресс-форм для процессов литья под давлением. Помимо прочих факторов особое внимание необходимо уделять подбору подходящей марки стали, так как надежность и долговечность литьевой формы в первую очередь зависят от качества материалов, из которых она производится Особенности сталей для производства пресс-форм