Что является основным сырьем для формы бассейна SMC?

Выбор сырья для форм для раковин SMC

Выбор сырья для форм для бассейнов SMC напрямую определяет их прочность, точность, срок службы и стабильность формования. В основном он сосредоточен на двух категориях: основные материалы пресс-формы (сталь) и функциональные вспомогательные материалы. Различные материалы должны соответствовать характеристикам горячего-прессования материалов SMC (листового формовочного компаунда)-, выдерживая высокую температуру 140–160 градусов и давление 30–100 МПа. Конкретная классификация и ключевые параметры следующие:

 

I. Базовый материал сердечника: сталь пресс-формы (определяет основные характеристики пресс-формы)

Сталь является основным материалом для изготовления форм для бассейнов SMC и должна одновременно отвечать четырем основным требованиям: высокая жесткость, высокая-температурная стойкость, легкая полировка и усталостная прочность. Из-за различий в нагрузках и функциях разных деталей (полости, основания формы, направляющих деталей) выбирают разные марки стали:

 

1. Сталь для полостей (сердцевина формы, находящаяся в прямом контакте с материалами SMC)

Полость представляет собой зону прямого формования формы раковины и должна иметь чрезвычайно высокую чистоту поверхности (чтобы гарантировать отсутствие дефектов на поверхности раковины) и износостойкость (чтобы противостоять трению о стекловолокна в материалах SMC). В основном используются следующие два типа стали:

NAK80 (предварительно-закаленная зеркальная пресс-сталь) Основные характеристики: Заводская твердость достигает HRC37-43, не требуя последующей термообработки. Его можно напрямую обрабатывать и полировать до зеркального эффекта (шероховатость поверхности Ra меньше или равна 0,02 мкм), избегая деформации полости, вызванной термообработкой. Он обладает превосходной термостойкостью и менее склонен к растрескиванию при многократном горячем прессовании при температуре 140-160 градусов. Сценарии применения: формы для бассейнов из SMC среднего---высокого- класса (например, для бытовых раковин для ванных комнат, раковин специальной-формы), особенно подходят для изделий с высокой требования к текстуре поверхности (например, раковины, имитирующие текстуру мрамора). Позиционирование на рынке: цена отечественного NAK80 составляет около 18 000 - 22 000 юаней за тонну, а импортного NAK80 (из Дайдо, Япония) составляет около 35 000–40 000 юаней за тонну. Это лучший выбор для массовых форм среднего и высокого класса.

718H (предварительно-закаленная сталь для пластиковых форм). Характеристики сердцевины: твердость HRC32-38 обеспечивает более высокую прочность, чем NAK80, а также высокую ударопрочность (подходит для сценариев с высоким содержанием стекловолокна в материалах SMC). Он имеет хорошие характеристики полировки (Ra меньше или равен 0,05 мкм), а его стоимость на 15 %-20 % ниже, чем у NAK80. Сценарии применения: формы для бассейнов SMC массового потребления (например, раковины под столешницей для инженерных проектов, экономичные умывальники) или формы со сложной структурой полостей (например, с переливными отверстиями и канавками для хранения).

2. Сталь для основ пресс-форм (рама пресс-формы, играющая опорную и позиционирующую роль)

Основа формы не должна находиться в прямом контакте с материалами SMC, а ее основным требованием является высокая жесткость и простота обработки. Основной выбор:

S50C (высококачественная-углеродистая конструкционная сталь)

Характеристики сердцевины: твердость HB170-210, умеренная прочность и отличные характеристики сварки и резки. Местную твердость можно улучшить путем закалки и отпуска (например, крепежных отверстий направляющей стойки). Его стоимость невысока, около 5000-8000 юаней за тонну.

Сценарии применения: основная часть основания формы для всех форм раковины SMC, включая верхнюю основу формы, нижнюю основу формы, опорную пластину и т. д.

 

3. Сталь для направляющих и позиционирующих деталей (обеспечивает точность открытия и закрытия формы)

Направляющие детали (направляющие стойки, направляющие втулки) и позиционирующие детали (позиционирующие штифты, ограничительные блоки) должны выдерживать многократное трение и удары, поэтому от них требуется высокая износостойкость и высокая точность. Выбранная сталь:

SUJ2 (подшипниковая сталь с высоким-углеродистым содержанием хрома)

Основные характеристики: После закалки и отпуска его твердость достигает HRC60-62, с чрезвычайно высокой износостойкостью и хорошей стабильностью размеров (допуск можно контролировать в пределах 0,005 мм). Его можно перерабатывать в высокоточные направляющие стойки и направляющие втулки, гарантируя, что погрешность выравнивания полости будет меньше или равна 0,01 мм при открытии и закрытии формы.

Применяемые детали: Все пары направляющих (направляющие стойки + направляющие втулки) и позиционирующие штифты. Они являются ключевыми компонентами, обеспечивающими равномерную толщину стенок бассейна (погрешность менее или равна 0,3 мм).

 

II. Функциональные вспомогательные материалы (гарантирующие эффективность формования и срок службы пресс-формы)

Хотя эти материалы не являются основной частью формы, они напрямую влияют на качество формования бассейнов SMC и стоимость обслуживания формы. В основном они включают в себя:

1. Материалы для систем отопления (обеспечение температуры, необходимой для отверждения SMC)

Для SMC-литья необходимо, чтобы в форме поддерживалась равномерная температура 140-160 градусов, поэтому материалы для систем отопления должны быть жаростойкими и иметь равномерную теплопроводность:

Нагревательные трубки/Нагревательные стержни: выбирается нержавеющая сталь 304 (выдерживает температуру выше 600 градусов и устойчива к коррозии) или сплав Incoloy 800 (выдерживает температуры выше 1000 градусов, подходит для высокотемпературных материалов SMC). Мощность рассчитывается в зависимости от размера формы (обычно на квадратный метр полости выделяется 2-3 кВт мощности нагрева).

Теплопередающая среда: если применяется масляный или водяной нагрев, необходимо использовать специальное масло-теплоноситель (например, масло-теплоноситель No. 320 с максимальной рабочей температурой 320 градусов) или деионизированную воду (во избежание закупорки канала нагрева накипью).

 

2. Материалы для разделки и обработки поверхности (предотвращение прилипания SMC к форме и улучшение качества поверхности)

Покрытие разделительным составом: На поверхность полости необходимо нанести покрытие из ПТФЭ (политетрафторэтилена) или TiN (нитрида титана). Покрытие из ПТФЭ устойчиво к температуре-до 260 градусов и имеет низкий коэффициент трения (0,04), что может снизить адгезию между материалами SMC и полостью. Покрытие TiN имеет твердость более HV2000, что сочетает в себе разделительные свойства и износостойкость, продлевая цикл полировки пресс-формы (с 3000 циклов пресс-формы на полировку до 8000 циклов пресс-формы на полировку).

 

Уплотнительные кольца: высоко-термостойкие силиконовые уплотнительные кольца (например, уплотнительные кольца из фторкаучука, -термостойкие от -20 до 250 градусов) используются на разделительной поверхности формы и на границах нагревательных каналов для предотвращения перелива высокотемпературной смолы или утечки теплоносителя.

 

3. Материалы для усиления конструкции (улучшение местной прочности формы)

Prestressed Tie Rods: Large SMC basin molds (such as integrated basin molds with a length >1,2 м) должны быть оснащены стяжками из легированной стали 40Cr с обеих сторон основания формы, чтобы предотвратить деформацию основания формы во время горячего прессования (предел текучести стяжек больше или равен 800 МПа).

 

Вентиляционные заглушки. Медные вентиляционные заглушки (с хорошей теплопроводностью и легкой обработкой микро-отверстий) необходимо устанавливать в глухих углах полости. Диаметр отверстия составляет 0,5-0,8 мм и используется для выпуска газа, образующегося при формовании SMC (во избежание образования пузырьков и нехватки материала в ванне).

 

III. Основные факторы, влияющие на выбор сырья

Позиционирование пресс-форм. Для высококачественных-форм (экспортируемых в Европу и США, поддерживающих международные бренды сантехники) предпочтительным является импортное покрытие NAK80 + SUJ2 + TiN, а стоимость составляет 40 %-50 % от общей стоимости формы. Для форм среднего---низкого класса (внутренние инженерные заказы) выбирается отечественное покрытие 718H + S50C + PTFE, а стоимость материала составляет 25–30 %.

Характеристики раковины. Для тонкостенных-тазов (толщина стенок менее или равна 3 мм) требуется сталь NAK80 с более высокой точностью, чтобы избежать неравномерной толщины стенок, вызванной деформацией полости. Для бассейнов с толстыми-стенками (толщина стенок больше или равна 5 мм) можно использовать сталь 718H с большей прочностью, чтобы снизить риск растрескивания формы.

Производственная партия: для небольших-индивидуальных форм (выход<10,000 pieces), domestic steel with lower cost can be selected. For large-batch molds (output >100 000 штук), необходима импортная сталь + усиленное покрытие для снижения себестоимости за счет продления срока службы пресс-формы.