注塑模具材料有哪些种类和特点

注塑模具材料的种类繁多，不同材料具有独特的性能和适用场景。以下是常见的注塑模具材料及其特点的详细分类：

1. 预硬钢（Pre-hardened Steel）

代表材料

P20（1.2311/1.2738）、718（瑞典牌号）、NAK80（日本大同）

特点

出厂时已预硬化（硬度HRC 28-40），可直接加工，无需热处理。- 良好的切削性和抛光性，适合中低复杂度模具。- 耐磨性和韧性适中，成本较低。

应用

家电外壳、日用品、普通塑料件（如PP、ABS等）。

2. 淬火钢（Hardened Tool Steel）

代表材料

H13（1.2344）

热作模具钢，耐高温（可达600℃），韧性好。

S136（1.2083）

高纯度不锈钢，耐腐蚀，镜面抛光性极佳。

SKD61（日本JIS）

类似H13，用于高耐磨场景。

特点

需热处理（淬火+回火）后使用，硬度可达HRC 45-55。- 高耐磨性、抗热疲劳性，适合长寿命模具。

应用

工程塑料（如PC、PA）、透明件（如光学透镜）、腐蚀性塑料（如PVC）。

3. 不锈钢（Stainless Steel）

代表材料

420（1.2083）、440C（高碳高铬）

特点

优异的耐腐蚀性，适合接触腐蚀性塑料或医疗级要求。- 抛光性能好，可达镜面效果。- 成本较高，加工难度大。

应用

医疗器械、食品包装、透明光学件。

4. 铝合金属（Aluminum Alloy）

代表材料

7075、6061、铝铍铜（如Moldmax HH）

特点

重量轻，导热性极佳（缩短注塑周期）。- 加工容易，成本低，但硬度低（HRC 20-30），寿命短。- 铝铍铜兼具高导热和高硬度。

应用

快速原型模具、小批量生产、散热要求高的部件。

5. 铍铜合金（Beryllium Copper）

代表材料

Moldmax 30/40、Protherm

特点

导热性优于钢材（接近铝），耐磨性较好。- 可通过热处理提高硬度（HRC 35-45）。- 价格昂贵，加工时需注意铍粉尘毒性。

应用

模具镶件（需快速冷却的区域）、高光表面件。

6. 其他特殊材料

碳化钨（Tungsten Carbide）

超高硬度（HRC 70+），耐磨性极佳，但脆性大。- 用于玻纤增强塑料等强磨损场合。

镍合金（如Invar）

低热膨胀系数，适合高精度模具（如光学元件）。

选择依据

1. 塑料类型：- 腐蚀性塑料（如PVC）→ 不锈钢（S136）。- 玻纤增强塑料 → 高硬度钢（H13）或碳化钨。
2. 产量要求：- 小批量/原型 → 铝合金。- 百万件以上 → 淬火钢（如SKD61）。
3. 表面要求：- 镜面抛光 → S136或NAK80。
4. 成本：铝合金最经济，不锈钢和铍铜成本高。

总结表

| 材料类型 | 硬度（HRC） | 导热性 | 耐腐蚀 | 典型应用场景 ||----------------|------------|--------|--------|---------------------|| 预硬钢（P20） | 28-35 | 中 | 低 | 普通塑料件 || 淬火钢（H13） | 45-55 | 中高 | 中 | 工程塑料、高温环境 || 不锈钢（S136） | 48-52 | 中 | 高 | 医疗、透明件 || 铝合金 | 20-30 | 极高 | 中 | 快速模具、原型 || 铍铜 | 35-45