ในอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ การเลือกใช้วัสดุจะกำหนดอายุการใช้งาน ความแม่นยำ และประสิทธิภาพการผลิตของแม่พิมพ์โดยตรง ภายใต้สภาพการทำงานที่แตกต่างกัน (เช่น การฉีดขึ้นรูป การปั๊ม การตีขึ้นรูป) ข้อกำหนดสำหรับแม่พิมพ์ เช่น ความต้านทานต่ออุณหภูมิ ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานต่อความล้า จะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ สี่ประเภทหลักของวัสดุแม่พิมพ์ได้รับการออกแบบให้มีลักษณะเฉพาะเป้าหมาย พวกเขานำเสนอโซลูชั่นที่แม่นยำสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ในด้านต่างๆ เช่น เครื่องใช้ในบ้าน ยานยนต์ และเครื่องจักร และยังช่วยให้องค์กรลดต้นทุนการเปลี่ยนทดแทนและปรับปรุงเสถียรภาพคุณภาพของผลิตภัณฑ์
วัสดุแม่พิมพ์พลาสติกได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการฉีดขึ้นรูป และต้องทนต่อการกัดกร่อนจากการหลอมพลาสติก และตรงตามข้อกำหนดของการขึ้นรูปแบบฉีดด้วยความถี่สูง
คุณสมบัติหลัก: มีความสามารถในการขัดเงาได้สูง (รับประกันพื้นผิวที่เรียบสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก) ความต้านทานการกัดกร่อน (ทนทานต่อพลาสติกที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น PVC) และความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี
วัสดุทั่วไป: P20, 718H เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ที่ผลิตชิ้นส่วนพลาสติก เช่น ตัวเรือนเครื่องใช้ในบ้าน ส่วนประกอบภายในรถยนต์ และของใช้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างเช่น แม่พิมพ์ที่ใช้ทำถ้วยพลาสติกใสจำเป็นต้องใช้วัสดุที่สามารถขัดเงาได้สูง เพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนบนพื้นผิวพลาสติกและรับประกันคุณภาพรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ ขณะเดียวกัน การต้านทานการกัดกร่อนทำให้แม่พิมพ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดเวลาหยุดทำงานจากการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง
วัสดุแม่พิมพ์งานเย็นได้รับการออกแบบสำหรับการแปรรูปโลหะที่อุณหภูมิห้อง และต้องทนต่อแรงกระแทกและแรงเสียดทานในระดับสูง
คุณสมบัติหลัก: มีความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอสูง และความเหนียวทนต่อแรงกระแทก พวกเขาสามารถทนต่อกระบวนการต่างๆ เช่น การตอก การตัด และการอัดขึ้นรูปเย็น
วัสดุทั่วไป: Cr12MoV และ DC53 เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ปั๊มโลหะแผ่นยานยนต์ แม่พิมพ์ตัดฮาร์ดแวร์ และแม่พิมพ์หัวเย็นของตัวยึด ตัวอย่างเช่น การปั๊มแม่พิมพ์สำหรับแผ่นโลหะประตูรถยนต์จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอสูง วัสดุเหล่านี้สามารถทนต่อการเสียดสีซ้ำ ๆ จากแผ่นโลหะได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันการเบี่ยงเบนมิติของชิ้นส่วนที่มีการประทับตรา (เกิดจากการสึกหรอของขอบแม่พิมพ์มากเกินไป) และรับประกันความแม่นยำในการผลิตจำนวนมาก
งานร้อนๆวัสดุแม่พิมพ์เหมาะสำหรับการแปรรูปโลหะที่อุณหภูมิสูง และต้องทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและการช็อกความร้อนแบบสลับ
คุณสมบัติหลัก: ทนต่ออุณหภูมิสูง (ทนอุณหภูมิได้ 800-1200°C) ต้านทานความล้าจากความร้อน (ป้องกันการแตกร้าวจากการหมุนเวียนของความร้อน) และการนำความร้อนได้ดี
วัสดุทั่วไป: H13 และ 5CrNiMo เหมาะสำหรับแม่พิมพ์หล่ออลูมิเนียมอัลลอยด์ แม่พิมพ์ตีขึ้นรูป และแม่พิมพ์อัดรีดร้อน ตัวอย่างเช่น แม่พิมพ์หล่อสำหรับเสื้อสูบอะลูมิเนียมอัลลอยด์ของเครื่องยนต์ยานยนต์จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง วัสดุเหล่านี้สามารถทนต่อการขัดถูของของเหลวอะลูมิเนียมที่มีอุณหภูมิสูงได้ ความต้านทานความล้าจากความร้อนช่วยลดรอยแตกร้าวในแม่พิมพ์ที่เกิดจากวงจรความร้อนซ้ำๆ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์
วัสดุแม่พิมพ์ชนิดพิเศษช่วยแก้ปัญหา "สภาพการทำงานที่แหวกแนว" และเติมเต็มช่องว่างการใช้งานของวัสดุแบบดั้งเดิม:
ประเภทหลัก:
วัสดุแม่พิมพ์เซรามิก (ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการสึกหรอ เหมาะสำหรับการปั้นชิ้นส่วนเซรามิกที่มีความแม่นยำ);
วัสดุแม่พิมพ์คอมโพสิต (น้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ของส่วนประกอบการบินและอวกาศน้ำหนักเบา)
วัสดุแม่พิมพ์โลหะผง (ความหนาแน่นสูง เหมาะสำหรับแม่พิมพ์ชิ้นส่วนโลหะผงที่มีความแม่นยำ);
ตัวอย่าง: แม่พิมพ์ขึ้นรูปร้อนสำหรับส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมในสาขาการบินและอวกาศจำเป็นต้องใช้วัสดุคอมโพสิตที่ทนต่ออุณหภูมิสูง
วัสดุเหล่านี้รับประกันความแข็งแรงในขณะที่ลดน้ำหนักของแม่พิมพ์ ปรับปรุงความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงาน และตอบสนองความต้องการพิเศษของการผลิตระดับไฮเอนด์สำหรับแม่พิมพ์
| ประเภทวัสดุแม่พิมพ์ | ลักษณะสำคัญ | สภาพ/กระบวนการทำงานที่เหมาะสม | กรณีการใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| วัสดุแม่พิมพ์พลาสติก | มีความสามารถในการขัดเงาสูง ทนต่อการกัดกร่อน สามารถแปรรูปได้ดี | การฉีดขึ้นรูปพลาสติก | แม่พิมพ์สำหรับเรือนเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ส่วนประกอบภายในรถยนต์ |
| วัสดุแม่พิมพ์งานเย็น | มีความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอสูง ทนทานต่อแรงกระแทก | การปั๊มโลหะ, การตัด, การอัดขึ้นรูปเย็น | แม่พิมพ์สำหรับแผ่นโลหะยานยนต์ การตัดฮาร์ดแวร์ |
| วัสดุแม่พิมพ์งานร้อน | ทนต่ออุณหภูมิสูง, ทนต่อความเหนื่อยล้าจากความร้อน, การนำความร้อนได้ดี | การหล่อโลหะ การตีขึ้นรูป การอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน | แม่พิมพ์สำหรับเสื้อสูบอะลูมิเนียมอัลลอยด์ ชิ้นส่วนหลอม |
| วัสดุแม่พิมพ์พิเศษ | ทนต่ออุณหภูมิสูง/น้ำหนักเบา/ความหนาแน่นสูง | การขึ้นรูปเซรามิกที่มีความแม่นยำ การผลิตชิ้นส่วนการบินและอวกาศ | แม่พิมพ์สำหรับเซรามิกที่มีความแม่นยำ ส่วนประกอบโลหะผสมไททาเนียม |
ตอนนี้,วัสดุแม่พิมพ์กำลังพัฒนาไปสู่ "การพัฒนาที่มีประสิทธิภาพสูง": การเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบของโลหะผสมเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของวัสดุและความต้านทานต่อความล้า และการพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบนาโนเพื่อยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ ทั้งหมดนี้เพื่อตอบสนองความต้องการแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำของสาขาการผลิตระดับไฮเอนด์ เช่น ยานพาหนะพลังงานใหม่และการบินและอวกาศ ในฐานะ "รากฐานหลัก" ของการผลิตแม่พิมพ์ วัสดุทั้งสี่ประเภทนี้ให้การสนับสนุนที่แม่นยำสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ช่วยให้องค์กรต่างๆ บรรลุการผลิตแม่พิมพ์ที่มีประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง