Chọn sai mác thép là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất khiến khuôn mòn nhanh, nứt vỡ hoặc đội chi phí không cần thiết. Bài viết tổng hợp đặc tính các loại thép làm khuôn thông dụng theo tiêu chuẩn JIS và nguyên tắc lựa chọn cho từng trường hợp.
Nhóm thép làm nguội: SKD11
SKD11 là thép hợp kim làm nguội với hàm lượng crôm cao khoảng 12 phần trăm, sau tôi và ram đạt độ cứng khoảng 58 đến 62 HRC, chịu mài mòn rất tốt. Đây là lựa chọn tiêu chuẩn cho chày, cối khuôn đột dập, lưỡi cắt, chi tiết trượt chịu ma sát lớn. Nhược điểm là độ dai va đập không cao, nên với nguyên công dập tải trọng va đập mạnh cần cân nhắc các mác thép dai hơn hoặc xử lý nhiệt phù hợp.
Nhóm thép làm nóng: SKD61
SKD61 chịu được nhiệt độ cao và sốc nhiệt lặp lại, thường dùng ở độ cứng khoảng 48 đến 52 HRC. Ứng dụng điển hình là khuôn đúc áp lực nhôm, khuôn ép nóng, chốt đẩy và các lõi khuôn ép nhựa làm việc ở nhiệt độ cao. Với khuôn tiếp xúc nhôm nóng chảy, SKD61 thường được thấm nitơ bề mặt để tăng tuổi thọ.
Nhóm thép carbon: S45C, S50C
S45C và S50C là thép carbon trung bình, giá thành thấp, dễ gia công và dễ mua. Chúng phù hợp làm áo khuôn, tấm kẹp, gối đỡ, tấm đẩy và cả lòng khuôn cho sản phẩm nhựa đơn giản, sản lượng thấp, không yêu cầu độ bóng cao. Không nên dùng S45C cho lòng khuôn chạy sản lượng lớn vì độ cứng và khả năng chịu mài mòn hạn chế.
Nhóm thép khuôn nhựa chuyên dụng: P20, NAK80, S136
- P20 (tương đương 2311, 2738): thép tiền cứng hóa khoảng 28 đến 33 HRC, dùng ngay không cần tôi lại, là lựa chọn phổ thông cho khuôn nhựa sản lượng trung bình.
- NAK80: tiền cứng hóa khoảng 37 đến 43 HRC, đánh bóng và khắc vân rất tốt, không phải nhiệt luyện lại nên không lo biến dạng sau gia công; hợp với khuôn cần bề mặt thẩm mỹ cao.
- S136: thép không gỉ có thể tôi đạt khoảng 48 đến 52 HRC, đánh bóng đạt độ bóng gương, kháng ăn mòn tốt; chuyên dùng cho sản phẩm nhựa trong suốt như PC, PMMA, cho nhựa PVC sinh khí ăn mòn và cho khuôn ngành y tế, thực phẩm.
Nguyên tắc lựa chọn thép khuôn
- Theo sản lượng: sản lượng thấp chọn S45C hoặc P20; sản lượng lớn chọn thép tôi cứng như NAK80, S136 hoặc SKD61 cho lõi chịu tải.
- Theo vật liệu ép: nhựa độn sợi thủy tinh mài mòn mạnh cần thép cứng; nhựa PVC hoặc nhựa chống cháy sinh khí ăn mòn cần thép không gỉ như S136.
- Theo bề mặt sản phẩm: sản phẩm bóng gương hoặc khắc vân chọn NAK80, S136; sản phẩm kỹ thuật thông thường dùng P20 là đủ.
- Theo chi phí tổng: tính cả tiền nhiệt luyện, thời gian gia công và rủi ro biến dạng, không chỉ so đơn giá phôi thép.
Quý khách cần tư vấn chọn vật liệu và gia công khuôn mẫu phù hợp với sản phẩm của mình, liên hệ Công ty Cổ phần Cơ khí Chính xác KNT qua hotline 0916.862.880 (Zalo cùng số).
