1)铜合金
用于塑料模具材料的铜合金主要是铍青铜,如ZCuBe2,ZCuBe2.4等。一般采用铸造方法制模,不仅成本低,周期短,而且还可制出形状复杂的模具。铍青铜可通过固溶—时效强化,固溶后合金处于软化状态,塑形较好,便于机械加工。经时效处理后,合金的抗拉强度可达到1 100~1 300 MPa,硬度可达到40~42 HRC。铍青铜适于制造吹塑模、注射模等,以及一些高导热性、高强度和高耐腐蚀性的塑料模。利用铍青铜制造模具可以复制皮革纹和木纹。可以用样品复制人像或玩具等不规则的成型面。
2)铝合金
铝合金的密度小,熔点低,加工性能和导热性能都优于钢,其中制造铝硅合金还具有优良的铸造性能,因此,在有些场合可以铸造铝硅合金来制造塑料模具,以缩短制模周期,降低制模成本。常用的铸造铝合金牌号有ZL101等。它适于制造要求高导热率,形状复杂和制造周期短的塑料模具。变形铝合金LC9也是用于塑料制造的铝合金之一,由于它的强度比ZL101高,可以制造要求强度较高且有良好导热性能的塑料模。
3)锌合金
用于制造塑料模的锌合金大多为Zn-4Al-3Cu共晶型合金。它的熔点低,可用多种方法铸造成形,模具复制性好,用经过修理的凸模作型芯,可直接铸出精密高的凹模;锌合金易切削,易修饰加工,并且有独特的润滑性和抗黏附性,因此,用锌合金拉深模制造的零件表面不易出现缺陷;用锌合金制造模具,周期短,成本相当于钢模的1/8~1/4,主要用来制作热塑性塑料模。锌合金的不足之处是高温强度较差,易于老化,因此,锌合金塑料模长期使用后易出现变形甚至开裂。(www.xing528.com)
用于塑料模具的锌合金还有铍锌合金和镍钛锌合金。铍锌合金有较高的强度(150 HBS),耐热性好,所制作的注射模的寿命可达几万至几十万件。镍钛锌合金由于镍、钛的加入,可使强度、硬度提高,从而使模具寿命成倍增长。
4)超塑性合金
塑形模常用的超塑性合金是ZnZl122合金。利用超塑性合金制造模具的优点是能在低变形抗力下制造大尺寸的模具型腔,能以高效率进行精密加工,以及能以低成本完成高难度加工。超塑性合金在制造模具前,要经过超塑性处理。ZnZl122的超塑性处理工艺方法是:将合金缓慢加入360℃保温1 h后,放入冷盐水中急冷至室温,再加热到超塑性温度(250℃)进行超塑性成形,此时合金的伸长率可达1 500%以上。超塑性成形后的模具零件(型腔或型芯等)要经强化处理,以恢复常温下的力学性能。ZnZl122合金的强化处理工艺为:330℃左右保温2 h,空冷至室温。经强化处理后,其抗拉强度σb可达390~420 MPa,硬度可达84~110 HBS,而且韧性也较好。
用于塑料膜的超塑性合金还有ZnZl114-1,HPb59-1等合金。超塑性合金适用于制作形状复杂、负荷不大的注射模、吹塑模、乳胶发泡成型模等。
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