¿Cómo elegir el acero para moldes PEEK?

El PEEK (poliéter éter cetona), como plástico de ingeniería de alto rendimiento, tiene una amplia gama de aplicaciones en campos de alta gama como el aeroespacial, los dispositivos médicos, la electricidad y la electrónica, debido a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia a altas temperaturas, resistencia química y biocompatibilidad. Sin embargo, la elevada temperatura de inyección del material PEEK impone requisitos especiales para la selección del acero para moldes. Elegir el acero para moldes adecuado no sólo garantiza la vida útil del molde, sino que también mejora la calidad y la productividad de los productos. Según la cantidad de productos y los requisitos de precisión, elija el acero para moldes adecuado para el proceso de moldeo por inyección de PEEK, menos cantidad o menores requisitos de precisión, puede elegir el acero para moldes más rentable.

I. Características del material PEEK Requisitos del acero para moldes

1. Estabilidad a altas temperaturas

El punto de fusión del PEEK es de unos 343°C, y la temperatura de procesamiento del moldeo por inyección suele estar entre 360°C~400°C. Por lo tanto, el acero para moldes debe tener una buena resistencia a altas temperaturas y estabilidad térmica, capaz de trabajar a altas temperaturas durante mucho tiempo sin ablandarse, deformarse o degradar su rendimiento, para evitar que los productos moldeados por inyección carezcan de pegamento, tengan dimensiones deficientes y un rendimiento inestable.

2. Resistencia a la abrasión

La masa fundida de PEEK tiene una viscosidad elevada y requiere una presión alta al inyectarla. Al mismo tiempo, al PEEK se le suele añadir fibra de vidrio (normalmente se añade fibra de vidrio 10%GF a 40%, o incluso 50% GF), fibra de carbono y otros materiales de refuerzo, lo que produce un mayor desgaste en la superficie del molde. Por lo tanto, el acero para moldes debe tener una gran dureza y una excelente resistencia al desgaste para prolongar la vida útil del molde.

3. Resistencia a la corrosión

A altas temperaturas, el PEEK puede liberar ciertos gases corrosivos que pueden causar daños por corrosión en el molde. Especialmente cuando se procesan materiales PEEK que contienen aditivos, el problema de la corrosión es más prominente. Por lo tanto, el acero del molde debe tener una buena resistencia a la corrosión.

4. Buenas propiedades de pulido

Para los productos de PEEK que requieren una alta calidad superficial, el acero del molde debe tener un buen rendimiento de pulido para garantizar que el acabado superficial del producto cumpla los requisitos. Sin embargo, la mayoría de los productos de moldeo por inyección de PEEK son piezas estructurales internas, y el acabado superficial no es elevado.

II. Tipos de acero para moldes adecuados para la transformación de PEEK

1. Acero para moldes de trabajo en caliente H13 (4Cr5MoSiV1)

• especificidadesH13 : El H13 es un acero para moldes de trabajo en caliente de uso común con una excelente resistencia a altas temperaturas y tenacidad, buena resistencia al calor y buena resistencia a la fatiga térmica.
• idoneidadAdecuado para la fabricación de piezas de moldes sometidas a alta temperatura y alta presión, como cavidades, núcleos, etc. Puede cumplir los requisitos del procesamiento de moldeo por inyección de PEEK en acero para moldes.

2. S136 (grado americano 2083, grado alemán 1.2083) acero para moldes de alto grado resistente a la corrosión

• especificidades: El S136 es un acero para moldes de plástico preendurecido resistente a la corrosión y con acabado de espejo, con buena resistencia a la corrosión y propiedades de pulido, y una dureza de 48-52 HRC.
• idoneidad: Adecuado para moldes de PEEK con elevados requisitos de acabado superficial y resistencia a la corrosión, como dispositivos médicos y componentes electrónicos de precisión.

3. M310 (grado alemán 1.2344) acero para moldes de alto rendimiento para trabajo en caliente

• especificidadesEl acero M310 combina las propiedades a altas temperaturas del H13 y la resistencia a la corrosión del S136 con una buena estabilidad térmica, resistencia al desgaste y capacidad de pulido.
• idoneidad: Adecuado para la fabricación de moldes de PEEK de alta precisión y exigentes, es una excelente opción para un rendimiento integral.

4. Otros aceros para moldes de alto rendimiento

Por ejemplo, los aceros especiales para moldes, como Mirrax 40 de UDDEHOLM Steel y V320 de ThyssenKrupp, están diseñados para procesos difíciles de moldeo por inyección de plásticos con gran dureza, tenacidad y resistencia a la corrosión.

III. Consideraciones clave para la selección del acero para moldes

1. Temperatura de proceso

• resistencia al calorEl acero para moldes debe soportar las altas temperaturas de procesamiento del moldeo por inyección de PEEK durante largos periodos de tiempo sin ablandarse ni deformarse.
• conducción del calor: Una buena conductividad térmica favorece la refrigeración de los moldes, aumentando la productividad y mejorando la calidad del producto.

2. Dureza del material

• resistencia a la abrasión: La elevada dureza mejora la resistencia al desgaste y reduce el desgaste del molde gracias a los materiales reforzados con fibra.
• Equilibrio de durezaAumento de la dureza: Al aumentar la dureza, es necesario garantizar que el acero para moldes tenga la suficiente tenacidad para evitar que se agriete o se rompa bajo alta presión.

3. Resistencia a la corrosión

• estabilidad química: Seleccionar acero resistente a la corrosión prolonga la vida útil del molde y reduce los costes de mantenimiento.

4. Tratamiento de superficies

• nitruraciónMejora la dureza superficial y la resistencia al desgaste de las piezas de molde que requieren una alta resistencia al desgaste.
• Cromado, chapado en titanioAumenta la resistencia a la corrosión y el acabado de la superficie del molde y mejora las propiedades de desmoldeo.

5. Maquinabilidad

• trabajabilidad: Reduzca las dificultades y los costes de fabricación eligiendo aceros fáciles de mecanizar y pulir.
• Estabilidad del tratamiento térmicoEl acero debe ser dimensionalmente estable durante el tratamiento térmico para reducir el riesgo de distorsión.

IV. En función del coste y de las necesidades del cliente

1. Evaluación integrada de costes y resultados

• Consideraciones económicas: Los aceros para moldes de alto rendimiento son más caros, pero ofrecen un excelente rendimiento y son adecuados para productos PEEK de alto valor añadido.
• volumen de producciónPara una producción de gran volumen, la elección de un acero para moldes de alta calidad reduce el coste total de propiedad; para una producción de bajo volumen, el coste y el rendimiento pueden equilibrarse en función de las necesidades.

2. Comunicación con los proveedores

• Asistencia técnicaTrabajar con proveedores de acero para moldes y fabricantes especializados en tratamiento térmico para obtener asesoramiento experto sobre la selección de materiales y asistencia en el proceso de tratamiento térmico.
• Validación de materialesSi es necesario, se realizan ensayos de muestras para verificar que las propiedades del acero cumplen los requisitos.

3. Centrarse en el mantenimiento del moho

• inspección periódica: Los moldes que trabajan a altas temperaturas y presiones requieren inspecciones y mantenimiento periódicos para detectar y solucionar a tiempo los problemas de desgaste y corrosión.
• uso racionalPara evitar daños en el molde debidos a un uso incorrecto, utilice la máquina por parte de personal profesional y respete los procedimientos de uso correctos.

En resumen, la elección del acero para moldes PEEK afecta directamente al rendimiento y la vida útil del molde, así como a la calidad y productividad de los productos. La consideración integral del moldeo por inyección de PEEK de alta temperatura, alta presión, resistencia a la corrosión y otras características de procesamiento, debe dar prioridad a la selección de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la abrasión, resistencia a la corrosión y buen rendimiento de pulido del acero para moldes, como H13, S136, M310 y así sucesivamente. Al mismo tiempo, un tratamiento térmico y un proceso de tratamiento superficial razonables, así como un uso y mantenimiento estandarizados del molde, son también la clave para garantizar el rendimiento del molde. Techeng Technology es un procesador profesional de moldes de PEEK, que proporciona servicios de inyección de moldes abiertos de PEEK, desde la copia, el muestreo de mecanizado, el muestreo de impresión 3D, hasta el diseño de moldes y el procesamiento de inyección de fabricación de un servicio integral, bienvenido a consultar.