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行业新闻

高铍铜的认识

  一、 科目:

  高铍铜的认识

  二、 简介:

  模具钢因钢种不同,热导率约25—46.72W/(m.k)200C,明显散热困难,而铜的热导率优良,但只有高铍铜可藉时效硬化热处理,达到与钢相当的硬度,又可冷却要求。

  由于产品厚薄形状不一,产品局部区域需要强迫冷却,唯有热导率105 W/(m.k)200C且硬度能超过40度HRC的高铍铜能模具的要求。

  针对局部的冷却效果需求,高铍铜可加工成模具镶嵌件与模芯,减少注塑的周期时间,生产效率。

  三、 使用原则:

  模具材料用性的要求,对于高铍铜的硬度(即磨损性)有了限制,然而,高硬度对于型腔,进一步促成刀具损耗和加工难度。因应此情况,采用不同的时效硬化热处理,分成硬态和软态。

  硬态高铍铜:36—

  应用于塑料吹瓶模的吹嘴口或压铸机冲头,其特性为须具备剪切效果或注塑摸有磨要求的位置。

  软态高铍铜:26—

  应用于塑胶模,特性为镶入塑料模具是仅须良好的散热效果以及易加工性。

  注:亦存在不少客户因形腔造型简单或镶嵌位置对磨损要求特高,例如高速开合模具,而使用硬态。

  结束语:能够导出树脂的热量以使它迅速凝固,也可以影响成品零件的质量。薄壁零部件的壁厚如果含有变数,则由于尺寸不稳定而可能很难模制。常常是,较快的冷却速度不但可以缩短周期时间,而且得到的成品零件具有更尺寸和更紧密的公差。面临这些问题就该考虑选择用其他种类的模具材料来制造模具。

  铝基或铜基合金具有出色的导热性,因此能够迅速导出树脂的热量。这些模具材料独立地使用或与传统的模具钢一起使用,可以制造整个型芯和行腔,或策略性地用在模具内的特殊问题区域。

  导出树脂热量的能力将决定模制零件的周期时间和尺寸稳定性。甚至可以考虑用塑料模来起换热器的作用。由于树脂在凝固过程中的收缩,热量积聚大部分发生在模具的型芯一边。

  铜基合金极好的导热性有助于促进这些关键区域的迅速及均匀的冷却。铜材料可以策略性地加在模具内,使特定的位置能够迅速冷却或用来制造整个型芯和型腔。

  虽然这些材料的导热值比模具钢大得多,但是热量仍然必须通过一个冷却系统来导出。或者,铜起散热器的作用,先导出树脂的热量,然后再保留它。这个热量必须直接通过冷却剂管线或者间接通过使用型芯销和激冷板来传递至冷却系统。

  铜材料的一个优点是它优异的导热性可以帮助简化冷却系统。这意味着与模具钢制造的相类似型芯相比,也许只需要较少的冷却剂通道。这对于设计师来说是一个优点,因为他还需要在模具的型芯一边为顶杆系统计划和留出地方。

  使用铜基材料时,关于冷却管线的安置,有一些经验法则应该遵循。例如,从模具表面至冷却管线的距离少为冷却管线直径。

  这有利于减少应力而仍能够保持冷却剂与模具表面良好的接近距离。另外,冷却剂的用途是铜保留从塑料导出的热量。将冷却管线安置在离模具表面太近或两条冷却管线安置得太近都会增加发生裂纹的不必要风险。

  铜基材料的常规切削加工速度比模具钢快得多。但是,它的高导热性会增加电火花加工所需要的时间。要将这些效应减至小,可以在用电火花来完成精加工之前,先用常规的加工方法来完成大部分的加工。

  铜基模具材料可以焊接而其强度损失不大。与基体金属的化学成分和硬度相匹配的焊缝填充金属已经可以买到。有许多铜基模具材料适合于织构化并可以抛光到镜面光洁度。


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