فولاد قالب سازی

فولاد قالب پلاستیک یا فولادهای قالب سازی از جمله فولادهای سخت شده بوده که از فولاد آلیاژی هستند. و از آنها برای ساخت قالب های تزریق پلاستیک استفاده می کنند.

تمپر قالب پلاستیک تا مقدار سختی 30 الی 40 راکول سی صورت می پذیرد. و سپس از آن برای تولید قالب تزریق پلاستیک استفاده می شود. انواع فولاد قالب پلاستیک با توجه به مقدار سختی و چقرمگی، مقاومت در برابر خوردگی و توانایی ماشین کاری و پولیش پذیری. و رسانش گرمایی به گرید فولاد 1.2312،Mo40،1.2738 تقسیم بندی می شوند.

از جالب ترین ویژگی های فولاد قالب سازی این است. که در فرایند عملیات حرارتی دچار آسیب و ترک نشده و در ضمن کاربرد آن فقط محدود به قالب پلاستیک نیست. و در قالب سازی آلومینیوم کاربرد دارد.

انواع فولاد قالب پلاستیک

برای تولید قالب باید از انواع فولاد قالب پلاستیک استفاده شود. که دارای توانایی پولیش کاری خوبی بوده تا کیفیت سطح قطعات مطلوبی را ارائه دهد. به طور کلی فولادهایی که برای ساخت قطعات پلاستیکی به وسیله قالب گیری مورد استفاده قرار می گیرد. دارای سری P در دسته بندی آمریکایی بوده که حرف P به معنی پلاستیک است که در صنعت تولید پلاستیک بسیار پرکاربرد می باشند. از دیگر انواع فولاد قالب سازی می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• فولاد قالب پلاستیک 1.2311
• فولاد قالب پلاستیک 1.2312
• فولاد قالب پلاستیک 1.7225
• فولاد قالب سازی 1.2738

فولاد 1.2312

این نوع فولاد دمای آنیل کاری 720 تا 740 درجه و دمای فورجینگ 850 تا 1050 درجه سانتی گراد دارد. فولاد قالب سازی M200 به دلیل درجه سختی برینل 300HB. توانایی ماشین کاری بالایی داشته و از این رو خرید فولاد قالب پلاستیک 1.2312 بعنوان قالب پلاستیک بسیار محبوب است. از کاربردهای آن می توان به استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی، قالب پلاستیک ضربه ای و فرایند پلاستیک مصنوعی اشاره کرد.

فولاد قالب سازی 1.2738

به این نوع فولاد M238 نیز می گویند. که از جمله فولادهای آلیاژی می باشد که دارای دمای فورجینگ 850 تا 1050 و دمای آنیل کار 720 تا 740 درجه سانتی گراد است. فولاد 2738 به دلیل سختی برینل 300HB، توانایی ماشین کاری خوبی دارد. ساخت ابزار هیدروفرمینگ، قالب صفحه اجاق گاز، صندلی و بطری و ریختگری تحت فشار از طریق فولاد قالب سازی M238 میسر است.

این نوع فولاد بدلیل ماشینکاری مطلوب در بیشتر صنایع به عنوان فولاد گرمکار معروف است. که برای ساخت ریخته گری تحت فشار، ابزارهای هیدروفرمینگ. میز و صندلی پلاستیکی و لوازم پلاستیکی کاربرد دارند.

فولاد 1.7225

فولاد Mo40 از جمله فولادهای آنیل شده که دمای مورد نیاز برای آنیل کاری آن بین 650 تا 700 درجه سانتی گراد است. از جمله ویژگی های فولاد قالب سازی 1.7225، استحکام کششی، سختی. رسانایی گرمایی و شکل پذیری بالاست که آن را برای ساخت پیچ ها، غلطک سیمان، پینیون و… مناسب است.

کاربرد فولاد قالب پلاستیک

این نوع فولادها بدلیل داشتن سختی بالا بسیار خوش تراش بوده و از این رو در بیشتر صنایع استفاده می شوند. از جمله کاربردهای فولاد قالب پلاستیک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. صنایع بهداشتی و مواد غذایی
2. قالب دمشی دایکست
3. قالب دمشی تزریقی
4. پرس کردن پلاستیک
5. محور خودروی سواری
6. صنایع هوا و فضا
7. ظروف تحت فشار در صنایع شیمیایی
8. توربین های گوناگون
9. شاتون صنعتی

تفاوت فولاد قالب پلاستیک P20 با بدون P20

به طور کلی فولاد قالب پلاستیک فقط روش درست برای تزریق پلاستیک محسوب نمی شود. و از نظر اطمینان، روش مناسبی است. قالب سازان به دلیل این که فولاد P20 با فولادهای ریخته گری مشابه است. از فولاد قالب سازی P20 تا بدون P20 استفاده می کنند. که این تفاوت فولاد قالب پلاستیک p20 تا بدون p20 می باشد. فولاد قالب پلاستیک p20 به دلیل شباهت آن با فولاد کروم دار محبوبیت بالایی دارد. و برای تولید پلاستیک مصنوعی از فولادهای قالب پلاستیک p20 استفاده می شود. البته از این فولاد p20 در بیشتر صنایع کاربرد دارد.

فولاد P20 چیست؟

فولاد قالب پلاستیک است که با توجه به 0/4 درصد کربنی که در داخل این فولاد موجود است. نمی بایست انتظار داشت که آلیاژ P20 از نوع فولاد سخت شونده در روغن باشد. پدیده کوئنچ کردن نیز بعد از نیل به دمای 830 درجه سانتی گراد انجام می شود. P20 به علت چکش خوار بودن دارای کاربردهای زیادی نیز میباشد. در دمای 780 درجه به حالت خمیری می رسد و به واسطه خنک کاری توسط هوا می تواند در دماهای پایین نیز نرم باشد.

به انجام رسانی این پدیده ممکن است برای مثال. در دمای خیلی پایین مثل 100 درجه سانتی گراد بخش میانی را تا 51 راکول C نیز سخت کند. مهمتر از این، در دمای حدود 480 درجه و با خنک کاری توسط هوا. قبل از انجام ماشین کاری نهایی روی قطعه، سطح تنش در ماده به دلیل ساختار آن کاهش می یابد. تمامی شرایط دمایی چه بالا و چه پایین با توجه به منابع اطلاعاتی زیادی که موجود است. کاملاً معین و قابل کنترل بوده و می تواند اجازه سنگ زنی با سرعت بالا را داشته باشد. همچنین توانایی آزاد سازی تنش را قبل از اتمام برش های نهایی از خود نشان می دهد.

زمانی که مقدار سختی ثبت شده برای فولاد پایه HRC می باشد. P20 می تواند مقداری بیش از HRC 50 سخت شود. حتی اگر مقدار سختی بیشتر و مقاومت شیمیایی بالاتر از این آلیاژ انتظار رود. می توان با نیتریده کردن آن سختی را تا HRC 60 افزایش داد. می توان سختکاری عمقی نزدیک به نیم میلیمتر در قطعه ایجاد کرد. استفاده از روکش کروم را نیز می توان به عنوان روشی دیگر، دانست. البته به منظور جلوگیری از ترد شدگی به واسطه هیدروژن دمای متوسط مشخصی پیشنهاد می گردید.

میلگرد آلیاژی

استفاده از P20 در عملیات حرارتی دو مزیت عمده را دارا می باشد. اول اینکه افرادی که عملیات حرارتی را انجام می دهند با ساختار ماده کاملاً آشنا می باشند. و راه های زیادی برای نیل به یک فرم خاص پیشنهاد می شود. دومین دلیل نیز این می باشد که به راحتی می توان P20 را قبل از انجام سختی سازی ماده. و یا در حین عملیات حرارتی ماشین کاری کرد. در نتیجه ماده برای انجام ماشین کاری نهایی در صورت نیاز نیز مهیا خواهد بود.

همانند اکثر کاربردهای ابزارهای فولادی، انتخاب مواد بر اساس مقایسه و معاوضه خواسته های مختلف انجام می شود. برای مثال آلیاژهایی از فولاد فولاد که دارای سولفور می باشند. خاصیت ماشین کاری خوبی از خود نشان می دهند. اما به سختی می توان سطح آنها را صیقل داد. در آلیاژهای تقویتی P20 به منظور به دست آوری خاصیت قابل قبول صیقل دهی دارای مقداری نیکل می باشند.

خاصیت صیقل دهی خوب از جمله خواص مهم و قابل قبول P20 می باشد. اما برای سطوحی که نیاز به پرداخت با تلرانس خیلی کمی دارند. نوعی از آلیاژ اصلاح شده P20 وجود دارد که در کاربردهای خاص مانند قالب های لنز می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. در پرداخت سطوح به یک سختی یکنواختی در طی سطح ماده نیاز است. تا از بروز مشکلاتی مانند گودی، ناصافی جلوگیری شود. پرداخت به واسطه اسید زمانی که اسید شروع به از بین بری دانه های فلز در مرز فلز می کند. نیز می تواند مشکلات مربوط به ترکیبات فلز را ایجاد می کند. در سطح فولادهایی که دارای ترکیبی نامتقارن می باشند با قرار گیری در معرض اسید و پرداخت به وسیله آن حفره هایی ایجاد می شوند.

عوامل مختلف موجود در یک آلیاژ برای تحکیم ساختاری فلز اهمیت زیادی دارند. اما روش و چگونگی قالب گیری نیز دارای اهمیت زیادی می باشد. روش های تولید پیشرفته مانند ذوب مجدد در خلاء و متالورژی پودری می توانند ساختاری بسیار پیوسته از فولاد را ارائه دهند. اما طبیعی است که هزینه این روش ها نیز بیشتر خواهد بود.

انواع فولاد قالب سازی

فولاد 2311 (M201)، فولاد 2738 (M238)، فولاد 2312 و فولاد 2083 از انواع فولادهایی می باشند که برای قالب سازی استفاده می شوند.