Meningkatkan Ketahanan Cetakan Plastik: Teknik Penguatan Permukaan Canggih
Seiring perkembangan teknologi bahan, produk plastik banyak digunakan dalam manufaktur industri dan kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, persyaratan yang lebih tinggi juga diajukan untuk performa dan umur pakai cetakan plastik.
Bagaimana meningkatkan performa dan umur pakai cetakan plastik adalah topik penting dalam penelitian cetakan plastik saat ini. Penelitian telah menemukan bahwa teknologi penguatan permukaan cetakan plastik adalah kunci untuk meningkatkan performa dan umur pakai cetakan plastik. Melalui teknologi penguatan permukaan, kekerasan, daya tahan aus, daya tahan korosi, dan properti lain pada permukaan cetakan plastik dapat ditingkatkan, dan performa serta umur pakai cetakan juga dapat ditingkatkan secara efektif.
Apa itu Cetakan Plastik?
Cetakan plastik merujuk pada alat yang digunakan bersama dengan mesin cetak dalam pemrosesan plastik untuk membuat produk plastik yang dihasilkan lengkap dalam konfigurasi dan akurat dalam ukuran. Misalnya, cetakan plastik gabungan dapat digunakan untuk berbagai metode produksi seperti compression molding, extrusion molding, blow molding, injection molding, dll. Cetakan plastik gabungan umumnya terdiri dari punch mold dan cavity mold. Produk plastik dengan berbagai bentuk dan ukuran dapat diproses melalui kombinasi punch mold, cavity mold, dan sistem pembantu molding.
Ada banyak jenis plastik, mesin cetak plastik dan produk plastik memiliki berbagai struktur dan berbagai metode pemrosesan. Untuk memenuhi persyaratan produksi produk plastik, ada banyak jenis cetakan plastik. Produk plastik yang berbeda memiliki metode molding yang berbeda. Menurut metode proses yang berbeda, cetakan plastik dapat dibagi menjadi cetakan injection molding, cetakan extrusion molding, cetakan high-expanded polystyrene molding, cetakan blister molding, dan sebagainya.
Persyaratan Performa Cetakan Plastik
Saat cetakan plastik digunakan bersama dengan mesin cetak, suhu umumnya antara 150 °C dan 200 °C, yang berarti cetakan plastik diberi tekanan dan suhu selama proses penggunaan. Persyaratan performa dasar cetakan plastik adalah:
- Kehalusan permukaan cavit yang baik
Produk plastik berkualitas tinggi memiliki persyaratan yang tinggi terhadap kekasaran permukaan cavit. Permukaan cavit cetakan plastik harus dipoles untuk mengurangi kekasaran permukaan.
- Kekerasan permukaan yang cukup dan daya tahan aus serta korosi
Cetakan akan diberi tekanan besar dan gesekan selama proses kerja, dan harus dipastikan bahwa permukaan cetakan plastik memiliki kekerasan, kekakuan, daya tahan aus, dan daya tahan korosi yang cukup.
- Kemudahan pemasinan yang baik
Cetakan plastik kadang-kadang perlu dipotong menurut situasi aktual, jadi baja yang digunakan untuk cetakan plastik harus memiliki kemudahan pemasinan yang baik.
- Stabilitas termal yang baik
Karena struktur cetakan plastik yang kompleks, sulit untuk melakukan pemrosesan sekunder pada cetakan forming. Oleh karena itu, bahan dengan stabilitas termal kuat harus digunakan sebagai bahan baku dalam proses produksi cetakan plastik untuk memastikan bahwa cetakan plastik memiliki deformasi kecil dan perubahan dimensi kecil.
Teknologi Permukaan Cetakan Plastik
Menurut karakteristik prosesnya, perlakuan permukaan cetakan plastik dapat dibagi menjadi surface heat treatment, electroplating, chemical plating, vapor deposition, dll.
Plastic Mold Surface Heat Treatment
Surface heat treatment cetakan plastik meliputi surface quenching dan chemical heat treatment.
Tujuan surface quenching adalah untuk mengubah struktur dan properti permukaan cetakan melalui perubahan suhu yang besar, untuk mendapatkan permukaan dengan kekerasan tinggi dan daya tahan aus yang kuat, dan mempertahankan ketawalan asli yang baik di dalam cetakan.
Teknologi surface quenching dapat memanaskan cepat saat quenching, sehingga permukaan plastik segera mencapai suhu quenching, dan dikeringkan segera sebelum panas menembus ke inti workpiece, sehingga mencapai local quenching.
- Surface Diffusion Chemical Heat Treatment
Chemical heat treatment adalah proses perlakuan panas. Dengan memanaskan dan memelihara workpiece dalam medium tertentu, atom aktif dalam medium menembus ke dalam lapisan permukaan workpiece, mengubah komposisi kimia dan mikrostruktur lapisan permukaan, sehingga lapisan permukaan workpiece dapat mendapatkan properti khusus yang diperlukan. Jenisnya meliputi carburizing, nitriding, carbonitriding, dll., yang bertujuan untuk meningkatkan kekerasan, daya tahan aus, dan kekuatan lelah permukaan workpiece. Nitriding, siliconizing, aluminizing, dll. digunakan untuk meningkatkan daya tahan korosi dan daya tahan oksidasi workpiece. Saat ini, perlakuan kimia yang paling banyak digunakan adalah carburizing, nitriding, dan carbonitriding.
Precautions for Heat Treatment of Plastic Molds
(1) Perhatikan deformasi yang disebabkan oleh residual stress.
Baja sangat tersedot setelah grinding, bending, dan cutting. Baja perlu dilepaskan dari stres yang dihasilkan oleh operasi-operasi ini, jika tidak akan merusak selama heat treatment. Misalnya, bagian cetakan harus diroughing (retain enough finishing allowance) untuk menghilangkan stresnya, pertama panaskan cetakan ke 250-300 derajat, dan biarkan pada suhu ini selama waktu yang cukup, kemudian dinginkan ke suhu ruangan, lalu lakukan finishing processing.
(2) Perhatikan deformasi yang disebabkan oleh pemanasan terlalu cepat selama heat treatment.
Laju heat treatment harus cukup lambat sehingga suhu setiap bagian cetakan pada dasarnya seragam. Selama pemanasan cepat, bagian tipis melebar lebih cepat dari bagian tebal, yang menciptakan stres pada persimpangan cetakan, yang, jika lebih besar dari yield strength baja, dapat merusak cetakan. Dalam proses pemanasan cepat, ketika bagian tipis terlebih dahulu mencapai suhu kritis dan mulai menyusut, tetapi bagian tebal masih melebar, situasi ini juga dapat menyebabkan deformasi. Selama pemanasan lambat, stres yang dihasilkan lebih rendah dari yield strength cetakan, jadi tidak terjadi deformasi.
Electroplating and Electroless Plating
Surface electroplating cetakan plastik meliputi metal electroplating dan composite electroplating. Low processing temperature dan easy processing cetakan plastik adalah keuntungan signifikan dari electroplating. Electroplating yang umum digunakan meliputi chrome plating dan nickel plating. Composite electroplating merujuk pada penyetoran logam dan partikel padat secara bersamaan dalam larutan electroplating selama proses electroplating untuk membentuk coating. Partikel padat dapat memilih bahan berbeda menurut persyaratan performa. Composite electroplating dapat meningkatkan daya tahan aus, daya tahan korosi, dan daya tahan panas permukaan cetakan.
Kemampuan plating yang seragam dan kemampuan plating dalam dari electroless plating lebih baik dari pada electroplating. Electroless plating dapat membuat ketebalan coating pada permukaan cetakan seragam, coating padat dan celah kecil. Keuntungan lain dari electroless plating adalah bahwa peralatan electroless plating sederhana dan mudah dioperasikan.
Vapor Deposition
Vapor deposition adalah penggunaan proses kimia dan fisik dalam fase gas untuk mengubah komposisi permukaan workpiece dan membentuk coating logam atau komposit dengan properti khusus pada permukaan cetakan. Vapor deposition dapat dibagi menjadi 3 tipe: chemical vapor deposition, physical vapor deposition, dan plasma-enhanced chemical deposition. Setelah perlakuan vapor deposition, permukaan cetakan dapat memiliki daya tahan aus, daya tahan korosi, dan daya tahan oksidasi yang tinggi, yang dapat secara signifikan meningkatkan performa dan umur pakai cetakan.
JTR memiliki pengalaman yang kaya dalam manufaktur cetakan plastik dan juga dapat memberikan teknologi permukaan untuk cetakan plastik. Jika Anda memiliki kebutuhan dalam hal ini, jangan ragu untuk menghubungi kami.
