Catálogo de aceros para moldes de plástico

Acero para herramientas P20 | 1.2311 | 3Cr2Mo

P20 es un grado de acero estándar de la industria para moldes de inyección de plástico y moldes de fundición a presión de zinc, que normalmente se suministra en condición preendurecida. Ofrece una excelente maquinabilidad, lo que permite el mecanizado directo de la cavidad sin tratamiento térmico posterior, reduciendo efectivamente los costos de fabricación y los plazos de entrega. Esto lo convierte en el material preferido para producir bases de moldes grandes y rentables. Las pautas de trabajo para esos moldes se encuentran en la aplicaciones del acero para herramientas P20 guía.

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Acero para herramientas P20+Ni | 1.2738

El P20+Ni es un acero para moldes pretemplado reforzado con níquel, basado en el P20, que ofrece una excelente capacidad de pulido y grabado. El níquel mejora significativamente la templabilidad del material, asegurando una dureza uniforme en secciones transversales amplias del lingote y evitando eficazmente la reducción de la dureza del núcleo. Se utiliza para la fabricación de moldes complejos que requieren un acabado superficial de alta calidad o procesos de fotograbado.

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¿Qué es el acero para moldes de plástico?

El acero para moldes de plástico se utiliza principalmente para fabricar moldes para dar forma y procesar materiales plásticos. Se clasifica como “acero del grupo P” en la AISI Sistema de clasificación y como acero para herramientas de trabajo en frío en las normas EN/DIN. La temperatura de los procesos de moldeo de plástico suele ser inferior a 200 °C. En comparación con el moldeo de metales, la resistencia al calor o al desgaste del acero para moldes de plástico no suele ser crítica, pero los requisitos de calidad superficial son muy altos.

Muchos aceros para moldes de plástico se suministran pretemplados (por ejemplo, los grados P20 a 32 HRC y el DIN 1.2711 a 40 HRC). Esto elimina la necesidad de que el fabricante del molde realice un tratamiento térmico final, minimizando el riesgo de deformación y reduciendo el tiempo y el coste total de fabricación. Si no están pretemplados, los aceros se suelen vender recocidos para facilitar el conformado y posteriormente se endurecen mediante tratamiento térmico.

Grados específicos de acero

Para la fabricación de moldes de plástico se suelen utilizar varios grados específicos de acero para herramientas, elegidos en función de la complejidad de la pieza, el volumen de producción y el acabado superficial requerido:

1. Aceros de la serie P. Los grados más comunes son P20(1.2311), P20S(1.2312) y P20Ni(1.2738). Los grados con bajo contenido de carbono, como P2, P4 y P6, se utilizan normalmente para cavidades talladas (con engranaje), donde un núcleo maestro de acero endurecido se presiona contra una pieza de matriz más blanda para formar la impresión.
2. Aceros para trabajo en caliente – H13. Excelente acero para moldes de plástico y fundición a presión. Presenta una resistencia excepcional al revenido, una baja tendencia al agrietamiento y una mínima deformación durante el endurecimiento al aire. Al someterse a un tratamiento térmico para alcanzar una mayor dureza (>50 HRC), ofrece una excelente capacidad de pulido y responde muy bien a la nitruración, logrando una elevada dureza superficial.
3. Aceros inoxidables martensíticos–acero inoxidable 420 y modificaciones. Se utiliza comúnmente en moldes de inyección, especialmente para plásticos corrosivos o en condiciones atmosféricas severas, ya que proporciona una resistencia inherente a la corrosión sin necesidad de cromado. Tras el tratamiento térmico, puede lograr un acabado de espejo y una buena estabilidad dimensional. Sin embargo, el revenido en un rango específico (425-595 °C) puede provocar fragilización y pérdida de resistencia a la corrosión.
4. Aceros resistentes a los impactos – S7. Recomendado para moldes que requieren una resistencia al impacto muy alta.
5. Aceros para herramientas de trabajo en frío (por ejemplo, A2, D2). Se utiliza en aplicaciones que requieren mayor resistencia al desgaste, especialmente en el moldeo de plásticos abrasivos (por ejemplo, plásticos reforzados con fibra).

Propiedades

1. Pulibilidad y textura. Los plásticos fundidos pueden reproducir detalles minuciosos en la superficie del molde, por lo que una superficie perfecta y sin defectos es crucial para la apariencia del producto final’s. La alta dureza superficial del acero para moldes de plástico mejora significativamente la pulibilidad y minimiza los defectos de pulido como la “piel de naranja” (endurecimiento por deformación localizado). Las bandas de dureza, los defectos y las correcciones detrás de ellos se cubren en la guía de pulido y texturizado.
2. Dureza y resistencia. La elevada dureza superficial y la alta resistencia del núcleo del acero para moldes de plástico evitan que la cavidad se hunda bajo altas presiones de inyección. Si bien la dureza de los moldes de plástico preendurecidos suele oscilar entre 30 y 40 HRC, se puede endurecer superficialmente mediante carburación o nitruración para mejorar su resistencia al desgaste.
3. Resistencia y durabilidad. Los moldes están sometidos a impactos mecánicos durante su funcionamiento (apertura/cierre) y a choques térmicos debido a los ciclos rápidos de calentamiento/enfriamiento, especialmente en máquinas de ciclo rápido. Una buena tenacidad puede prevenir el agrietamiento.
4. Estabilidad dimensional. Minimizar la distorsión o el cambio dimensional durante el tratamiento térmico es fundamental para los moldes de precisión.
5. maquinabilidad. El mecanizado representa una parte significativa (hasta 70%) del costo total de fabricación del molde. Los aceros más fáciles de mecanizar pueden reducir considerablemente los costos generales.
6. Resistencia a la corrosión. Esencial al procesar plásticos corrosivos (por ejemplo, cloruro de polivinilo (PVC), que puede liberar HCl al degradarse) o cuando los moldes se almacenan en ambientes húmedos.
7. Soldabilidad. Una buena soldabilidad es beneficiosa para la reparación y el mantenimiento del molde, prolongando así la vida útil de la herramienta.

Tratamientos de superficie

• Carburización: Un proceso en el que el carbono se difunde en la superficie para aumentar la dureza y la resistencia al desgaste, especialmente en aceros para moldes con bajo contenido de carbono como el P2 y el P6.
• NitruraciónDifunde nitrógeno en la superficie, aumentando significativamente la dureza y la resistencia a la corrosión, a la vez que reduce la fricción. El acero H13 responde muy bien a la nitruración.
• Recubrimiento de cromo/níquelPuede aplicarse para la resistencia al desgaste o la protección contra la corrosión, especialmente contra plásticos agresivos como el PVC. Sin embargo, el uso de aceros inoxidables resistentes a la corrosión puede eliminar la necesidad de recubrimiento.
• Endurecimiento a la llama: Se utiliza para el endurecimiento localizado de áreas específicas sujetas a desgaste o brinelling.

Desafíos y defectos

• Defectos de pulidoPuede presentar "poros" debido a inclusiones no metálicas y "piel de naranja" debido al endurecimiento por deformación localizado durante el sobrepulido.
• Problemas de texturizadoUna preparación deficiente de la superficie o las inhomogeneidades microestructurales pueden dar lugar a resultados de grabado desiguales.
• Distorsión durante el tratamiento térmicoPueden producirse expansiones, contracciones, deformaciones y cambios de forma, lo que requiere un control preciso e, idealmente, el uso de grados pretemplados o de endurecimiento al aire.

Aplicaciones

Moldeo por inyección de termoplásticos
Moldeo por compresión de plásticos termoestables
Moldeo por soplado y extrusión
Troqueles de fundición a presión: Se utilizan para aleaciones de bajo punto de fusión como el estaño, el zinc y el plomo.
Moldes para productos de vidrio: Algunos aceros para moldes también se utilizan en la fabricación de vidrio, requiriendo propiedades como alta resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y capacidad de pulido.

Preguntas frecuentes