Qual è la materia prima principale per lo stampo per bacino SMC

Selezione delle materie prime per stampi per lavabo SMC

La selezione delle materie prime per gli stampi per lavabo SMC ne determina direttamente la resistenza, la precisione, la durata e la stabilità dello stampaggio. Si concentra principalmente su due categorie: materiali base per stampi (acciaio) e materiali ausiliari funzionali. I diversi materiali devono corrispondere alle-caratteristiche di stampaggio con pressa a caldo dei materiali SMC (Sheet Moulding Compound)-resistendo a una temperatura elevata di 140-160 gradi e a una pressione di 30-100 MPa. La classificazione specifica e i parametri chiave sono i seguenti:

 

I. Materiale base del nucleo: acciaio per stampi (determina le prestazioni di base dello stampo)

L'acciaio per stampi è il materiale principale degli stampi per vasche SMC e deve soddisfare contemporaneamente quattro requisiti fondamentali: elevata rigidità, resistenza alle alte-temperature, facilità di lucidatura e resistenza alla fatica. A causa delle differenze di sollecitazione e funzioni delle diverse parti (cavità, base dello stampo, parti della guida), vengono selezionati diversi gradi di acciaio:

 

1. Acciaio per cavità (parte centrale dello stampo, a diretto contatto con i materiali SMC)

La cavità è l'area di stampaggio diretta per la forma del bacino e deve avere una finitura superficiale estremamente elevata (per garantire l'assenza di difetti sulla superficie del bacino) e resistenza all'usura (per resistere all'attrito delle fibre di vetro nei materiali SMC). Principalmente vengono utilizzati i seguenti due tipi di acciaio:

NAK80 (acciaio per stampi a specchio pre-indurito)Caratteristiche principali: la durezza di fabbrica raggiunge HRC37-43 e non richiede alcun successivo trattamento termico. Può essere lavorato e lucidato direttamente con un effetto specchio (rugosità superficiale Ra inferiore o uguale a 0,02μm), evitando la deformazione della cavità causata dal trattamento termico. Ha un'eccellente resistenza alla fatica termica ed è meno soggetto a crepe sotto ripetuta pressatura a caldo a 140-160 gradi. Scenari applicativi: stampi per lavabo SMC di fascia medio--a-alta-(come lavabi da bagno domestici, lavabi dalla forma speciale-personalizzata), particolarmente adatti per prodotti con requisiti di struttura superficiale elevata (come bacini che imitano la struttura del marmo). Posizionamento sul mercato: il prezzo del NAK80 domestico è di circa 18.000-22.000 RMB per tonnellata e il NAK80 importato (da Daido, Giappone) è di circa 35.000-40.000 RMB per tonnellata. È la prima scelta per gli stampi tradizionali di fascia medio-alta.

718H (acciaio per stampi in plastica pre-indurito)Caratteristiche principali: con una durezza di HRC32-38, ha una tenacità superiore a NAK80 e una forte resistenza agli urti (adatto per scenari con elevato contenuto di fibra di vetro nei materiali SMC). Ha buone prestazioni di lucidatura (Ra inferiore o uguale a 0,05 μm) e il suo costo è inferiore del 15%-20% rispetto a quello di NAK80. Scenari applicativi: stampi per bacini SMC per il consumo di massa (come lavabi sottopiano per progetti di ingegneria, lavabi economici) o stampi con strutture di cavità complesse (come quelli con fori di troppopieno e scanalature di stoccaggio).

2. Acciaio per basi di stampi (telaio dello stampo, con ruolo di supporto e posizionamento)

Non è necessario che la base dello stampo sia a diretto contatto con i materiali SMC e i suoi requisiti principali sono l'elevata rigidità e la facile lavorabilità. La scelta principale è:

S50C (acciaio strutturale al carbonio di alta-qualità)

Caratteristiche principali: con una durezza HB170-210, ha una resistenza moderata ed eccellenti prestazioni di saldatura e taglio. La durezza locale può essere migliorata mediante tempra e rinvenimento (come i fori di montaggio del pilastro guida). Il suo costo è basso, circa 5.000-8.000 RMB per tonnellata.

Scenari applicativi: il corpo principale della base dello stampo per tutti gli stampi per lavabo SMC, inclusa la base dello stampo superiore, la base dello stampo inferiore, la piastra di supporto, ecc.

 

3. Acciaio per parti di guida e posizionamento (garantendo la precisione di apertura e chiusura dello stampo)

Le parti di guida (pilastri di guida, boccole di guida) e le parti di posizionamento (perni di posizionamento, blocchi limite) devono resistere a ripetuti attriti e urti, quindi richiedono un'elevata resistenza all'usura e un'elevata precisione. L'acciaio selezionato è:

SUJ2 (acciaio per cuscinetti-ad alto contenuto di carbonio e cromo)

Caratteristiche principali: dopo la tempra e il rinvenimento, la sua durezza raggiunge HRC60-62, con resistenza all'usura estremamente elevata e buona stabilità dimensionale (la tolleranza può essere controllata entro 0,005 mm). Può essere trasformato in pilastri di guida e boccole di guida ad alta precisione, garantendo che l'errore di allineamento della cavità sia inferiore o uguale a 0,01 mm quando lo stampo viene aperto e chiuso.

Parti di applicazione: tutte le coppie di guide (colonne di guida + boccole di guida) e perni di posizionamento. Sono componenti chiave per garantire uno spessore uniforme della parete del bacino (errore inferiore o uguale a 0,3 mm).

 

II. Materiali ausiliari funzionali (garanzia dell'efficienza dello stampaggio dello stampo e della durata utile)

Sebbene non costituiscano il corpo principale dello stampo, questi materiali influiscono direttamente sulla qualità dello stampaggio dei bacini SMC e sui costi di manutenzione dello stampo. Includono principalmente:

1. Materiali per sistemi di riscaldamento (che forniscono la temperatura richiesta per la polimerizzazione dell'SMC)

Lo stampaggio SMC richiede che lo stampo mantenga una temperatura uniforme di 140-160 gradi, quindi i materiali per i sistemi di riscaldamento devono essere resistenti alle alte temperature e avere una conduttività termica uniforme:

Tubi riscaldanti/barre riscaldanti: viene selezionato acciaio inossidabile 304 (resistente a temperature superiori a 600 gradi e resistenza alla corrosione) o lega Incoloy 800 (resistente a temperature superiori a 1000 gradi, adatta per materiali SMC ad alta-temperatura). La potenza è dimensionata in base alla dimensione dello stampo (di solito vengono assegnati 2-3kW di potenza riscaldante per metro quadrato di cavità).

Mezzo di trasferimento di calore: se si adotta il riscaldamento a olio o il riscaldamento ad acqua, è necessario utilizzare un olio speciale per il trasferimento di calore (come olio per il trasferimento di calore senza. 320, con una temperatura di servizio massima di 320 gradi) o acqua deionizzata (per evitare che il calcare blocchi il canale di riscaldamento).

 

2. Materiali di distacco e trattamento superficiale (prevenzione dell'adesione dell'SMC allo stampo e miglioramento della qualità della superficie)

Rivestimento con agente distaccante: la superficie della cavità deve essere spruzzata con rivestimento in PTFE (politetrafluoroetilene) o TiN (nitruro di titanio). Il rivestimento in PTFE è resistente a temperature-fino a 260 gradi e ha un basso coefficiente di attrito (0,04), che può ridurre l'adesione tra i materiali SMC e la cavità. Il rivestimento TiN ha una durezza superiore a HV2000, che combina proprietà distaccanti e resistenza all'usura, estendendo il ciclo di lucidatura dello stampo (da 3.000 cicli di stampo per lucidatura a 8.000 cicli di stampo per lucidatura).

 

Anelli di tenuta: anelli di tenuta in silicone resistenti alle alte-temperature (come O-ring in gomma fluorurata, resistenti-a temperature da -20 gradi a 250 gradi) vengono utilizzati sulla superficie di separazione dello stampo e sulle interfacce dei canali di riscaldamento per evitare traboccamenti di resina ad alta temperatura o perdite del mezzo di trasferimento del calore.

 

3. Materiali di rinforzo strutturale (miglioramento della resistenza locale dello stampo)

Prestressed Tie Rods: Large SMC basin molds (such as integrated basin molds with a length >1,2 m) devono essere dotati di tiranti in acciaio legato 40Cr su entrambi i lati della base dello stampo per evitare la deformazione della base dello stampo durante la pressatura a caldo (il carico di snervamento dei tiranti è maggiore o uguale a 800 MPa).

 

Tappi di sfiato: i tappi di sfiato in rame (con buona conduttività termica e facile lavorazione dei micro-fori) devono essere installati negli angoli morti della cavità. Il diametro del foro è 0,5-0,8 mm, che viene utilizzato per scaricare il gas generato durante lo stampaggio SMC (per evitare bolle e carenza di materiale nella vasca).

 

III. Fattori fondamentali che influenzano la selezione delle materie prime

Posizionamento dello stampo: per gli stampi di fascia alta-(esportati in Europa e negli Stati Uniti, a supporto di marchi sanitari internazionali), è preferibile il rivestimento TiN NAK80 + SUJ2 + importato e il costo rappresenta il 40%-50% del prezzo totale dello stampo. Per gli stampi di fascia medio-e-bassa (ordini di ingegneria nazionale), viene selezionato il rivestimento domestico 718H + S50C + PTFE e il costo del materiale rappresenta il 25%-30%.

Caratteristiche del lavabo: i lavabi con pareti sottili- (spessore della parete inferiore o uguale a 3 mm) richiedono acciaio NAK80 con maggiore precisione per evitare spessori di parete irregolari causati dalla deformazione della cavità. I lavabi con pareti spesse- (spessore della parete maggiore o uguale a 5 mm) possono utilizzare 718H con una migliore tenacità per ridurre il rischio di rottura dello stampo.

Lotto di produzione: per stampi personalizzati in piccoli-lotti (output<10,000 pieces), domestic steel with lower cost can be selected. For large-batch molds (output >100.000 pezzi), è necessario acciaio importato + rivestimento rinforzato per ridurre il costo unitario prolungando la durata dello stampo.