От стали, из которой сделаны формующие детали, зависят три вещи: сколько циклов выдержит форма, какую поверхность она даст на изделии и сколько будет стоить оснастка. На странице завода про пресс-формы названы три марки: P20, H13 и S136. Ниже — чем они различаются, по какому принципу их выбирают и что нужно сообщить заводу, чтобы выбор был обоснованным.
Три стали и их роли
| Сталь | Что это | Сильная сторона | Ограничение |
|---|---|---|---|
| P20 (близкие обозначения: 1.2311, 1.2738) | Предварительно улучшенная сталь: приходит с рабочей твёрдостью, порядка 30 HRC | Обрабатывается сразу, без закалки после механообработки, поэтому меньше риск деформации и короче путь до формы | Мягче закалённых сталей, быстрее изнашивается на абразивных материалах; зеркальная полировка даётся хуже |
| H13 (близкое обозначение: 1.2344) | Инструментальная сталь, которую после обработки закаливают, обычно до 48–52 HRC | Высокая износостойкость и стойкость к термоциклам; под большие тиражи и наполненные материалы | Дороже в обработке: нужны закалка, финишная обработка закалённой поверхности |
| S136 (по маркировке ASSAB; близкие аналоги: 1.2083, AISI 420) | Нержавеющая закаливаемая сталь, твёрдость после закалки порядка 48–52 HRC | Хорошо полируется до зеркала и не боится коррозии: подходит для прозрачных и глянцевых изделий | Дороже обычных инструментальных сталей; для простых технических деталей часто избыточна |
Значения твёрдости — типовые ориентиры по данным производителей сталей; точная твёрдость заготовки указана в сертификате на поставку. Заводские ориентиры по ресурсу, как они указаны на странице пресс-формы для литья пластмасс: P20 — порядка 300 000–500 000 циклов, закалённая H13 — до 1 000 000 и более при правильном обслуживании.
Как сталь подбирают под задачу
| Ситуация | На что смотрят | Куда обычно склоняются |
|---|---|---|
| Небольшая или средняя серия, АБС или ПП | Стоимость оснастки и срок изготовления важнее предельного ресурса | P20 (для совсем малых серий иногда рассматривают и алюминиевую форму) |
| Крупный тираж, форма должна работать годами | Износ линии разъёма, гнёзд и выталкивателей | Закалённая H13 |
| Стеклонаполненный материал | Волокно работает как абразив, сильно изнашивает полость — см. стеклонаполненные пластики в литье | Закалённая сталь, а не предварительно улучшенная |
| Прозрачная деталь или зеркальный глянец | Любой микродефект полировки виден на изделии — см. прозрачное литьё | S136 или другая полируемая нержавеющая сталь |
| Материал, при переработке которого выделяются агрессивные продукты, или влажная среда | Коррозия формующих поверхностей | Нержавеющая сталь вроде S136 или защитное покрытие |
Таблица — ориентиры, а не правило. Окончательный выбор делает технолог по чертежу, материалу и тиражу: на странице завода написано, что до запуска оснастки проводится DFM-анализ.
Как сталь влияет на срок, поверхность и обслуживание
| Срок изготовления | Предварительно улучшенная сталь режется сразу; закалённая требует дополнительной термообработки и финишной обработки после неё. Общая картина сроков — в материале сроки изготовления пресс-формы |
| Поверхность изделия | Глянец и зеркало требуют полируемой стали, а для текстуры и матовой поверхности чаще важнее подготовка гнезда — см. текстура поверхности пресс-формы |
| Износ | Абразивные наполнители, высокая скорость впрыска и тираж изнашивают линию разъёма и литник; от стали зависит, как быстро это проявится |
| Ремонт | Шлифовка плоскости разъёма, замена выталкивателей, восстановление полости — какие работы возможны, зависит от стали и состояния формы, см. ремонт и обслуживание пресс-форм |
| Цена оснастки | Сталь — одна из статей наряду со сложностью геометрии, числом гнёзд, системами литника и охлаждения, ползунами. На странице завода именно эти факторы названы в расчёте стоимости формы |
Что сообщить заводу, чтобы подобрать сталь
Ожидаемый тираж
Общее число изделий за весь срок жизни продукта и годовая потребность. От тиража зависит, нужна ли закалённая сталь.
Материал детали
Марка пластика и наличие наполнителя: стекловолокно и минеральные добавки изнашивают форму быстрее.
Требования к поверхности
Глянец, зеркало, матовая текстура или техническая поверхность без требований к виду.
Условия работы формы
Одна ли это деталь на годы выпуска или пробная серия, планируется ли доработка геометрии.
Чертёж или 3D-модель
С файлом технолог проверит технологичность и назовёт сталь вместе с расчётом — см. как подготовить чертёж и 3D-модель.
На странице пресс-формы для литья пластмасс завод указывает: сталь P20, H13, S136 подбирается под тираж, ресурс формы — от 100 000 до 1 000 000 и более циклов, до запуска проводится DFM-анализ, форма после оплаты остаётся собственностью заказчика. Если форма уже есть и просит ремонта, смотрите страницу ремонт пресс-форм.
Часто задаваемые вопросы
Какая сталь для пресс-формы лучше?
Универсального ответа нет: P20 подходит, когда важны срок и цена оснастки, закалённая H13 — для больших тиражей и наполненных материалов, S136 — когда нужны зеркальная поверхность и стойкость к коррозии. Выбор зависит от тиража, материала детали и требований к поверхности.
Сколько циклов выдерживает форма из P20 и из H13?
По данным страницы завода, форма из P20 — порядка 300 000–500 000 циклов, из закалённой H13 — до 1 000 000 и более. Реальный ресурс зависит от материала детали и от обслуживания формы.
Можно ли сделать форму из P20, а при росте тиража заменить сталь?
Заменить сталь в уже изготовленной полости нельзя: это потребует новых формующих деталей, по сути новой оснастки. Поэтому о вероятном росте тиража лучше сказать на этапе расчёта.
Влияет ли сталь на глянец детали?
Да. Зеркальную поверхность на изделии даёт зеркально отполированная полость, а добиться этого проще на сталях, рассчитанных на полировку, таких как S136. Для матовой или текстурированной детали это менее критично.
Чем стальная форма отличается от алюминиевой?
Алюминий обрабатывается быстрее и дешевле, но рассчитан на небольшие серии и менее износостоек. Сравнение — в статье алюминиевая форма для литья; для большого тиража выбирают сталь.
Нужна оснастка под ваш тираж?
Пришлите чертёж или образец и ожидаемый тираж: технолог проверит деталь и предложит материал формы вместе с расчётом.
Читайте также: Пресс-форма для литья пластмасс · Алюминиевая форма или стальная · Текстура поверхности пресс-формы