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吹塑机器模具的材料性能介绍


吹塑机器模具的材料性能介绍

  一、铝:铝是挤出吹塑模具较早采用也是目前普遍采用的材料。铝的导热性能好、机械加工性与可延性好、密度低,但硬度低、易磨损。铝合金的耐磨性会高些。铸铝的韧性较低,故夹坯嵌块要由钢或铜铍合金制造。铝模具的使用寿命约为10万~20万次。铝具有多孔性,有时会渗入微量的塑料熔体,影响吹塑制品的外观性能。这可通过在模腔上涂覆密封胶来解决,但这会降低制品与模壁之间的传热性能。
  二、铜基合金:铜铍合金是吹塑模具较常采用的一种材料,其具有很好的导热性能、硬度、耐磨性、耐腐蚀性和机械韧性。主要缺点是成本高,机械加工性能比铝差(机械加工时间要比铝长约1/3),其密度约为铝合金的3倍,这进一步提高了成本(单位体积铜铍合金铜铍合金可通过机械加工、铸造与热挤压来制造模具。含铍较高(如1.8%~2.0%)的铜铍合金硬度较高,要采用机械加工方法;若要通过铸造来制造形状不规则的模具时,要选用含铍较低(如1.65%)的铜铍合金。铜铍合金多数用于制造夹坯嵌块,与铝模具配合使用。有时(尤其是对腐蚀性塑料)整套吹塑模具均由铜铍合金制成。例如,铜铍合金不会被PVC加工产生的氯化氢所腐蚀,还可防止冷却通道中水的结垢,避免传热效率降低。铜铍合金模具易于通过焊接或镶嵌法来修补。   铍对人体健康有害,吸人铍粉尘对肺有损害,它还被怀疑是一种致癌物质,因此在机械加工与铸造时应加以注意。除铜铍合金外,可用于制造吹塑模具的还有M/Si/Cu、Cr/(:u和铝/青铜合金,其中前两种合金的导热性能分别约为铜铍合金的2倍和3倍。
  三、钢:钢主要用于制造PVC与工程塑料的吹塑模具,这是因为钢的硬度、耐磨性和韧性极高,通过蚀刻模腔可使制品取得很好的表面花纹。钢的主要缺点是导热性能差,要通过冷却系统的设计及冷却流体的温度与流动状态等来补偿。腐蚀性塑料(如PVC)的模具要采用不锈钢制造。钢模具可采用机械加工、冷挤压、铸造或焊接(对大型模具)来制造。钢模具的使用寿命可达一千万次,因此吹塑制品的生产数量大时,钢是一种优选材料。钢(如普通工具钢)还用于制造要承受磨损的吹塑模具零件,如夹坯嵌块、拉杆、导柱、导套与模板等,这些零件要求对钢做硬化处理。但总体来说,钢在制造吹塑模具方面用得较少。
  四、其他材料:
  1.锌合金。其导热性能良好、成本低,可用于铸造大型模具或形状不规则的模具,还可通过机械加工来制造模具。锌合金的硬度比铝合金的低,故要用钢或铜铍合金来制造夹坯嵌块。锌还可与铝或铜制成合金,其具有较好的尺寸稳定性,但耐腐蚀性差些。
  2.锌镍铜合金。也可用作吹塑模具材料,其热导率在铜铍合金与铝合金之间,不过,在类似的热导率下,其硬度要比铜铍合金低些。
  3.合成树脂(如聚丙烯酸酯、环氧树脂)。可用于铸造低成本的试验用模具、生产次数很少的模具或样品模具。它们可用金属粉末或玻璃纤维填充,以改善尺寸稳定性与导热性。

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