海子工业‖浅谈『模具钢』

 新闻资讯     |      2021-07-24 12:17
今年以来,2月口罩火了,3月口罩机火了,4月熔喷布火了,5月头盔火了,6月地摊经济火了……,我们来聊聊还没火的模具钢。

 

什么是模具钢?
 

 

首先,我们要了解,什么是模具?

 

模具,是工业生产时用来成型物品的模子和工具。模具主要通过所成型材料物理状态的改变,例如注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法,来实现物品外形的加工,得到所需产品。

 

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                      图1:典型的塑胶模具图

 

用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。

 

现代化的工业生产,本质都是快速地、成批地生产出具有一定形状和尺寸要求的产品零部件。大到飞机、汽车,小到茶杯、钉子,几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。

 

模具钢,就是用来制作模具的特种钢。

 

模具钢的特性

 

 

典型的模具生产:
利用模具对金属不断锻击得到想要的形状;
利用模具对流动的树脂进行定型……

 

可以看出模具生产涉及的环境因素至少有:温度(常温或者高达几百度的高温);介质(塑料制品生产用到的石化产品大都有很强的腐蚀作用)……可以说,模具的工作环境相当恶劣。

 

为了适应严苛的工作环境,并且能够长期服役,模具钢必须拥有多项优良特性。

模具工作要求

对模具钢的性能要求

承受较大的冲击负荷

高硬度、高强度、高韧性

长时间的重复做功

抗疲劳断裂性能

与胚料剧烈的摩擦

高耐磨、抗黏着

高温环境

高温硬度、高温强度

反复加热冷却

耐冷热疲劳性能

腐蚀环境

耐蚀性

加工成复杂的形状

良好机加性能

光滑的表面

高抛光性

需要热处理

高淬透性、低热处理变形

                     表1.模具钢的性能要求

 

当然,没有一种模具钢可以在所有性能项目上都达到优异。对于不同的模具类型,模具钢厂商对不同的材料特性进行取舍,生产出不同的模具钢。
 
模具钢‍的冶炼工艺
 
为了得到理想的高性能,模具钢的冶炼必须向以下几个方向展开努力。
1.均匀的化学成分
2.极低有害元素
3.极低有害元素
4.极细化的晶粒

 

当前世界主流的先进冶炼工:电渣重熔(ESR)

 

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                       图2.电渣重熔(ESR)

 

进口模具钢品牌的代表:德国葛利兹

 

德国葛利兹钢厂(Schmiede werke Gröditz GmbH)成立于1779年,到目前为止有超过240多年的钢材生产历史,是欧洲成立最早的钢厂之一。作为全球性的跨国企业,葛利兹在世界工模具钢市场上占有重要的市场地位。

 

葛利兹钢厂以其广泛的产品组合为国际市场和工业界提供实现其技术进步的基础。大约300个钢种和超过2000个衍生钢种使各行各业的客户都能够准确地找到他们所需的钢材。其产品具有出色的精度、尺寸准确度和特殊的材料性能,例如高纯度、均匀的微观组织、耐磨性和耐腐蚀性。为了生产高品质的钢材,还配备了允许最大钢锭重量为84吨的ESR设备。他们的钢材生产过程经过了长时间的生产考验,具有极高生产效率。

 

葛利兹钢厂所生产的模具钢涵盖塑胶钢、热作钢和冷作钢三大类,可满足客户不同类型产品的应用。目前在中国市场主要采取代理商制度,全国共设13个经销商,并设有6大热处理中心。每年在中国的销量均在2万吨以上,占进口模具钢销量一半以上。其中以XPM VICTORY ESR、2343 VICTORY ESR、2083 VICTORY ESR3为代表的钢种,已被广泛使用。
 

同时,葛利兹钢厂还不断推出新钢种以满足更高要求的应用,如OPTI N+适用于光学镜头,GPM58 VICTORY ESR适用于高玻纤注塑产品。相信德国葛利兹钢厂的新钢种会与国内模具制造行业碰撞出新的火花,具体产品资料请详询葛利兹中国办事处及代理商。