نقش فولاد در قالبسازي، فروشگاه فولاد آسمان، انواع فولاد، فولاد آلیاژی، فروش فولاد، قیمت فولاد، فروشگاه فولاد

انتخاب نوع فولاد نقش مؤثري در عمر، عملکرد و هزينه قالب دارد و با توجه به رقابتي شدن عرصه توليد، برآن شديم اين مقاله را براي انتخاب صحيح مواد اجزاء قالب تهيه کنيم. در اين مقاله به نقش فولاد در قالبسازي، تأثير عناصر آلياژي در فولاد، دستهبندي فولادها، فولادهاي اجزاي قالب و فولادهاي مورداستفاده براي محفظه قالبهاي پلاستيک (کروکويته) ميپردازيم.

نقش فولاد در قالبسازي

نمودار زير، نشانگر هزينه طراحي، مواد، ماشينکاري، مونتاژ، سود و سربار قالب است و نشان ميدهد که حدود 28 درصد هزينه کل قالب مربوط به مواد است و اين مقدار با توجه به شکل هندسي و پيچيدگي قطعه، تغيير خواهد کرد.

چنانچه در شکل ملاحظه ميشود بيشتر هزينههاي توليد، توسط قالب بهصورت غيرمستقيم وابسته به فولاد است که با عدم انتخاب فولاد مناسب، باعث تحميل هزينههاي اضافي به قالب شود.

خصوصيات قطعه که براي ساخت قالب و انتخاب فولاد مربوطه مؤثر است عبارتند از:

· صافي سطح

· گرينکاري

· خورنده بودن يا سايندهبودن جنس قطعه

· دقت ابعادي

· تيراژ توليدي

· زمان ساخت

جنس قطعات پلاستيکي متنوع است و با توجه به خواص مختلف مواد و به فولادهاي متفاوت براي ساخت قالب، نياز است. در زير برخي ازانواع پلاستيکهاو خصوصيات فولادهاي مناسب براي آنها ارائه شدهاست.

PC(Poly Carbonate),PMMA(Polymethyl Methacrylate Acrylic) – : معمولاً براي لنزهاي چراغ استفاده ميشوند و فولاد مورداستفاده ميبايست خاصيت پوليشپذيري خوب و مقاوم در مقابل خش و اکسيد شدن را دارا باشد باتوجه به‌اينکه PC خاصيت جريانپذيري خوبي ندارد و ماده سختي است، فولاد مورداستفاده براي پليمر فوق بايد تنش تسليم بالا و چقرمگي خوبي داشتهباشد.

– POM (Polyoxymethylene), PA(Nylon): دماي تزريق اين مواد نسبتاً بالا است و براي بستها و کليپها، استفاده ميشود. با توجه به حساسيتهاي ابعادي اين نوع قطعات، فولاد اين قالبها ميبايست سخت و مقاوم در مقابل سايش باشد.

– PA(Naylon)+GF: با توجه به سايندگي الياف شيشه، فولاد بايد مقاوم به سايش باشد.

–PP(Polypropylene): اين نوع پليمر، براي قطعات سپر و گل ‌پخش‌کن استفاده ميشود. با توجه به حجم قطعه بايد فولاد مربوطه، داراي ثبات ابعادي مناسب، مقاوم در مقابل تنشهاي فشاري و داراي قابليت ماشينکاري خوبي بوده و خواص مکانيکي آن يکنواخت باشد.

– PP(Polypropylene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene): براي قطعات تزييني خودرو استفاده ميشود که معمولاً سطح اينگونه قطعات چرميکاري (گرين) هستند و فولاد قالب ميبايست خاصيت خوبي براي عمليات چرميکاري (اسيدکاري يا گرين) داشتهباشد.

– PVC (Polyvinyl Chloride): اين پليمر به علت آزادسازي گاز کلر و ترکيب آن با آب موجود در هوا،اسيدکلريک توليد ميکند و باعث خوردگي قالب ميشود. بنابراين استفاده از فولادهاي مقاوم در مقابل خورندگي براي قالبهاي فوق پيشنهاد مي‌شود.

با عدم انتخاب فولاد صحيح، عمر قالب کوتاه ميشود و قطعه توليدي کيفيت مطلوب را نخواهدداشت که منجر به ساخت مجدد قالب و هزينههاي اضافي ميشود.

خواص فولاد

استحکام فولاد پارامتر کلي کيفيت است که براي سنجش آن بايد معيارهاي گوناگون مکانيکي خواص وجود داشته باشد. اين معيارها در ادامه، ارائه شدهاست.

خصوصيات مکانيکي فولادها

– تنش تسليم (Yield Stress) : ميزان تنش کششي که در آن قططه شروع به تغيير شکل پلاستيک ميکند.

– چکشخواري(Ductility Brittleness): قابليت شکلپذيري ماده درحالت پلاستيک را بدون خطر شکست، چکشخواري ميگويند.

– خزش (creep): مدت زماني که طول ميکشد که قطعهاي، تحت تنش کششي تغيير شکل دائم، داشتهباشد.

-چقرمگي(Toughness): مقدار کار لازم براي شکستن واحد حجم ماده است.

– سختي(Hardness): مقاومت در مقابل فرو رفتن مواد ديگر در سطح قطعه را سختي يا مقاومت در مقابل خراش ميگويند.

– استحکام در دماي بالا: خواص مکانيکي قطعه نبايد با افزايش دما تغيير محسوسي کند.

خصوصياتي از فولاد كه در قالبهاي پلاستيک در نظر گرفتهميشود و با توجه به انتظارات ما از هر کدام از آنها، نوع فولاد انتخاب ميشود.

· قابليت ماشينکاري

· قابليت پوليشکاري

· عمليات حرارتي

· عمليات به‌سازي سطح

· مقاوم در برابر سايش

· مقاوم در مقابل خوردگي

· مقاوم در مقابل تنشهاي فشاري

· قابليت جوشکاري

· چقرمگي

فولادهاي قالبهاي پلاستيک

فولادهاي قالبهاي پلاستيک با توجه به چقرمگي آنها (نوع عمليات حرارتي) در گروههاي زير به بازار عرضه ميشوند:

پيشسختشده (Pre Hardened)

آنيل(Annealed)

پير سخت شونده(Age Hardening)

فولادهاي پيشسخت شده (Pre Hardened):

اين فولادها به‌صورت سختکاري شده و باز پختشده به بازار ارائه ميشوند و مستقيماً ميتوان نقش قالب را روي آنها اجرا و بهرهبرداري کرد.

مزاياي اين فولادها

– کوتاه شدن فرايندهاي ساخت: اين فولاد، در فرايند بهرهبرداري، قبلاً سختکاري شده و نيازي به عمليات حرارتي و فرايند ماشينکاري بعد از آن را ندارد.

– عدم ايجاد ترکهاي ريز در اثر عمليات حرارتي: معمولاًٌ فولادها بعد از عمليات حرارتي در اثر شوکهاي حرارتي تابيده و در سطح آنها ترکهاي ريزي به‌وجود ميآيد. نظر به اينکه اينگونه فولادها پيش از عرضه به بازار توسط توليدکننده فولاد سختکاري شدهاند و بعد از فرايندهاي ماشينکاري نيازي به‌عمليات حرارتي ندارند، ترکهاي ريز و پسماند تنشهاي حرارتي در فولاد، وجود نخواهد داشت و طول عمر آن بالاتر خواهدبود.

معايب اين فولادها

– زمان ماشينکاري اين فولادها با توجه به سختي آنها بيشتر از فولادهاي آنيل شدهاست.

– با توجه به اينکه سختي اينگونه فولادها به‌تدريج از سطح به عمق کم ميشود، قالبهايي که توسط اينگونه فولادها تهيه ميشوند داراي سختي يکنواخت نيستند.

– براي رزينهايي که بسيار ساينده يا داراي دماي پروسه بسيار بالا هستند، مناسب نيستند.

فولادهاي پير سختشونده(Age Hardening)

سختي اين فولادها شبيه فولادهاي پيشسخت شده است که براي افزايش سختي آن ميتوان فولاد را عمليات حرارتي کرد.

باتوجه به‌اينکه دماي گرمشدن آن به‌هنگام عمليات حرارتي حدود 500 الي 600 درجه سانتيگراد است، فولاد دچار تابيدگي يا ترکهاي سطحي نميشود و ميتوان آن را بدون فرايندهاي جانبي، استفاده کرد.

ثبات ابعادي اينگونه فولادها در طولانيمدت خوب است.

مراحل بهرهبرداري از فولاد

ماشينکاري نيمهنهايي يا نهايي

عمليات حرارتي

ماشينکاري نهايي چنانچه مورد نياز باشد

مراحل فرايندهاي بهرهبرداري اينگونه فولادها بيشتر از پيش سخت شدهاست.

فولادهاي آنيل

اين فولادها به‌صورت آنيلشده به بازار ارائه ميشوند.

مراحل بهرهبرداري از فولاد

ماشينکاري اوليه

عمليات حرارتي

ماشينکاري نهايي

مزاياي اين فولادها

باتوجه به‌اينکه بعد از ماشينکاري روي فولاد، عمليات حرارتي بر روي آن انجام مي‌شود، برخلاف فولادهاي پيشسخت شده سطح محفظه قالب داراي سختي و خصوصيات مکانيکي يکنواختي خواهدبود. به‌دليل آنيل‌بودن فولاد در هنگام ماشينکاري، زمان اين فرايند کوتاهتر ميشود.

مقاوم بودن نسبت به سايش و چقرمگي

معايب

بعد از عمليات حرارتي احتمال ايجاد ترکهاي ريز در سطح قطعه و تابيدگي آن وجود دارد که پس از آن با عمليات ماشينکاري نهايي از بين ميرود. اين موضوع باعث طولانيتر شدن فرايندهاي ساخت قالب ميشود.

فولادهاي اجزاي قالب

در اينجا فولادهاي پيشنهادي براي اجزاي قالب ذکر شده است.