Выбор материала для оснастки напрямую определяет ее ресурс, качество поверхности изделий и общую экономику производства. Неправильно подобранная сталь приводит к ускоренному износу, коррозии и преждевременному выходу оснастки из строя.
Изготовление пресс форм использует несколько основных категорий сталей, различающихся по твердости, полируемости и стойкости к термическим циклам. Для малых тиражей применяют预закаленные стали, для массового производства — специальные инструментальные марки с дополнительной термообработкой.
Производство изделий из пластмассы требует, чтобы поверхность полостей имела зеркальную полировку или заданную текстуру. Не каждая сталь позволяет добиться одинакового качества отделки.
| Марка стали | Твердость, HRC | Ресурс, циклов | Применение |
|---|---|---|---|
| P20 (45ХМН) | 28–32 | до 100 000 | Малые и средние тиражи |
| H13 (4Х5В2ФС) | 44–48 | до 500 000 | Агрессивные полимеры, высокие тиражи |
| S136 (40Х13) | 48–52 | до 1 000 000 | Медицина, оптика, зеркальные поверхности |
| 1100 | 50–54 | до 1 000 000 | Высоконаполненные пластики, абразивы |
Например, для производства крышек из полипропилена тиражом 50 000 штук в месяц достаточно стали P20. А вот для изготовления корпусов из стеклонаполненного полиамида потребуется более износостойкая H13 или 1100, иначе абразив быстро «съест» полировку.
Литье пластмасс под давлением с применением агрессивных полимеров — ПВХ, огнезащитных составов — требует сталей с высокой коррозионной стойкостью. В таких случаях выбирают мартенситно-стареющие стали или стали с высоким содержанием хрома.
«Выбор стали для пресс-формы — это всегда компромисс между стоимостью и ресурсом. Переплата за премиальный материал окупается уже на втором-третьем тираже за счет отсутствия ремонтов и простоев».
Помимо марки стали, критически важна термообработка. Закалка и отпуск проводятся по строгим режимам, обеспечивающим равномерную твердость по всему объему заготовки. Перегрев или недогрев ведет к короблению и трещинам.
Для крупногабаритных оснасток иногда применяют комбинированный подход: корпус из недорогой конструкционной стали, а формообразующие вставки — из премиального инструментального сплава. Это снижает стоимость без потери ресурса.
Правильный выбор материала под конкретный полимер и тираж — ключевой фактор экономической эффективности производства. Экономия на стали на этапе заказа оснастки многократно оборачивается расходами на ремонт и простои.