Materiaal voor spuitgieten: aluminium versus Staal

Of het nu uw eerste keer is dat u met spuitgieten werkt of uw eerste keer dat u uw spuitgietgereedschapsmateriaal opnieuw bekijkt, het is altijd goed om verschillende opties te overwegen om te begrijpen hoe ze uw totale productie kunnen beïnvloeden. We zullen u informeren over de voor- en nadelen van het werken met de twee meest gebruikte materialen hier bij Jaycon Systems: P20 staal en aluminium. We zullen schetsen waarom elk het beste is voor de beoogde doeleinden.

Om de voor- en nadelen van het kiezen van aluminium of staal voor spuitgieten te begrijpen, is het belangrijk op te merken dat alle matrijsmaterialen verschillende eigenschappen en toepassingen hebben. Om de beste resultaten te bereiken, moet men het meest geschikte materiaal kiezen voor de malbasis en kern op basis van projectvereisten.

P20-staal is het meest gebruikte materiaal voor matrijzen in de kunststofindustrie vanwege zijn unieke eigenschappen. Enkele van de belangrijkste eigenschappen zijn:

Hardheid;

Goed polijstvermogen;

Warmtebehandeling mogelijk na bewerking;

Goede corrosiebestendigheid;

Goede slijtvastheid;

Goede thermische stabiliteit.

P20-materiaal is een veelzijdig laaggelegeerd staal dat wordt gekenmerkt door zijn hardheid en matige sterkte. Het wordt meestal verkocht in voorgeharde staat met een hardheid van ongeveer 40 tot 50 HRC (Rockwell Hardness Scale gaat tot 100). Met een homogeen mengsel van legeringen kan het P20-staal een uniforme hardheid in het gehele materiaal verkrijgen. In P20-staal verbetert de aanwezigheid van metalen zoals chroom en nikkel zijn sterkte en hardheid, waardoor het wenselijker is dan andere materialen.

Dat gezegd hebbende, de grote impact die deze eigenschappen op het voltooide onderdeel zullen hebben, is de mogelijkheid voor schimmel om duizenden onderdelen te produceren met minimale slijtage. Dit is ideaal voor grote productieruns van meer dan 50.000 onderdelen.

Tijdens uw zoektocht naar materialen voor spuitgietgereedschap, bent u mogelijk Maraging 300, PAS 940 en Berlin Copper tegengekomen. Ze hebben vergelijkbare eigenschappen als P20, maar hun selectie is zeer specifiek voor niche-industrieën. Deze materialen kunnen behoorlijk duur zijn vanwege hun speciale make-up en eigenschappen.

Laten we nu naar aluminium gaan. Tot de verrassing van de meeste mensen kan aluminium voordelen met hefboomwerking bieden. Sommigen van hen zijn onder meer:

Aluminium heeft een 5x betere warmteoverdrachtssnelheid. Met een betere geleidbaarheid wordt de positie van koelleidingen minder kritisch waardoor meer matrijscomponenten kunnen worden geplaatst.

Aluminium heeft een vermindering van de productiecyclus tot 30% aangetoond.

Het warmtebehandelingsproces voor aluminium is veel beter dan dat van staal, omdat het niet hoeft te worden verzonden om te worden gegloeid. Gloeien is een warmtebehandelingsproces voor metalen om interne spanningen te verwijderen en het materiaal te harden.

Aluminium is goedkoper dan staal.

Hoewel aluminiummatrijzen zijn voordelen hebben, is het alleen in staat om tussen de één tot tweeduizend eenheden te produceren, terwijl staal een minimum van 50.000 eenheden kan garanderen. Dus als u een kleine productierun heeft, is aluminium zeker uw favoriete gereedschapsmethode tegen een fractie van de staalkosten.

Aluminium heeft echter zijn nadelen. Vanwege de lage dichtheid is de textuurkeuze ook vrij beperkt in vergelijking met staal. Bovendien kan het snijden van meer dan één ondersnijding een probleem worden vanwege consistente slijtage aan het oppervlak van de mal. Dit leidt tot een wijziging van de gehele matrijs in plaats van een bepaald gebied, wat op zijn beurt meer verschillen in de uitvoerkwaliteit van het eindproduct veroorzaakt. Na een paar duizend productiecycli beginnen de holten van de matrijs te slijten, waardoor afwijkingen in uw product ontstaan, wat leidt tot meer gereedschapskosten. Om aluminium qua hardheid op het niveau van staal te krijgen, moet het worden geanodiseerd of met nikkel worden geplateerd.

Of u nu staal of aluminium onderzoekt, het is belangrijk om te onthouden dat de meeste mallen precies zijn gemaakt met behulp van een CNC-machine (computer numerieke besturing). Een CNC is een computergeprogrammeerde machine die automatisch draait, sneden, holtes en speciale afwerkingen van een blok materiaal maakt met behulp van boren, zagen en / of andere gereedschappen. Dat gezegd hebbende, het is vooral belangrijk om een materiaal te kiezen dat de CNC-machine kan snijden. Bovendien vereisen hardere materialen zoals P20 speciaal gereedschap en meer moeite om gefreesd te worden dan zijn aluminium tegenhanger, wat op zijn beurt de totale kosten verhoogt.

Hoewel het aan jou is om de route van de tooling te bepalen, kan het kijken naar algemene projectvereisten zoals productievolume een goede gids zijn bij het kiezen van het juiste materiaal voor je project. Uw selectie kan u kosten besparen, zowel op de lange als op de korte termijn.