Baja cetakan plastik

Pengenalan baja cetakan

Apa itu baja cetakan

Baja cetakan adalah baja perkakas yang dirancang untuk pembuatan cetakan, yang memiliki sifat-sifat seperti kekerasan tinggi, ketahanan aus, ketangguhan, stabilitas termal, ketahanan korosi, kemampuan mesin, dan kemampuan poles. Berbagai jenis (misalnya baja cetakan P20, P4, P6, P21 dan baja cetakan tahan korosi) cocok untuk aplikasi industri tertentu seperti pencetakan injeksi plastik, pengecoran mati, dll., tergantung pada komposisi dan proses perlakuan panasnya. Baja-baja ini, yang sifat-sifatnya dioptimalkan melalui proses karburisasi, pengerasan, dan tempering untuk memenuhi tuntutan lingkungan bertekanan tinggi, bersuhu tinggi, dan korosif, merupakan material yang sangat diperlukan untuk pembuatan cetakan modern.

Sifat utama baja cetakan

Sifat-sifat baja cetakan memungkinkannya memenuhi persyaratan pembuatan cetakan yang ketat. Berikut ini adalah sifat-sifat utamanya:

1. Kekerasan dan ketahanan aus

Baja cetakan memerlukan kekerasan tinggi untuk menahan keausan dan memastikan cetakan mempertahankan bentuk dan stabilitas dimensinya dalam jangka waktu yang lama. Misalnya, setelah karburisasi, baja cetakan P20 memiliki kekerasan permukaan 65 HRC.

2. Ketangguhan

Baja cetakan harus cukup kuat untuk menahan tekanan mekanis dan guncangan dari proses pencetakan untuk menghindari keretakan atau retakan. Hal ini sangat penting untuk ketahanan terhadap manipulasi mekanis dan guncangan termal.

3. Stabilitas termal

Dalam lingkungan bersuhu tinggi (misalnya, proses pengecoran mati), baja cetakan perlu mempertahankan sifatnya dan tidak melunak karena suhu tinggi. Misalnya, P20 memiliki ketahanan yang rendah terhadap pelunakan saat ditempa, mirip dengan baja karbon biasa.

4. Tahan korosi

Ketahanan terhadap korosi sangat penting untuk cetakan yang bersentuhan dengan bahan korosif (misalnya, plastik PVC) atau digunakan di lingkungan basah. Baja cetakan tahan karat martensit dengan kandungan kromium tinggi (misalnya 13% Cr) umumnya digunakan untuk aplikasi semacam itu.

5. Kemampuan mesin

Baja cetakan harus mudah dibentuk sesuai bentuk yang diinginkan untuk mengurangi biaya produksi. Misalnya, baja cetakan P6 dapat dianil hingga tingkat kekerasan rendah (misalnya 180 HB) agar mudah dibentuk.

6. Dapat dipoles

Untuk cetakan yang memerlukan permukaan akhir yang tinggi (misalnya, cetakan plastik transparan), baja cetakan harus memiliki kemampuan poles yang baik, bebas dari inklusi, dan homogen secara kimia dan struktural. Misalnya, baja cetakan P21 umumnya digunakan dalam cetakan tersebut karena kemampuan polesnya yang sangat baik.

Jenis dan Aplikasi Baja Cetakan

Baja cetakan diklasifikasikan menjadi berbagai jenis menurut komposisi kimia dan aplikasinya, berikut ini adalah jenis utama dan karakteristiknya:

1. Baja cetakan P20

Karakteristik: kekerasan sedang, biasanya dipadamkan dengan oli, kekerasan keadaan perlakuan panas sekitar 300 HB, kekerasan permukaan karburasi hingga 65 HRC, tetapi ketahanan temper terhadap pelunakan rendah.

Aplikasi: Digunakan untuk pengecoran mati dan cetakan plastik dari paduan titik leleh rendah.

2. Baja cetakan P4 dan P6

P4: Mengandung kromium dan molibdenum tinggi, baja pengerasan dalam, deformasi pendinginan kecil, kekerasan hingga 95-125 HB, dengan ketahanan aus dan ketangguhan yang sangat baik.

P6: Mengandung nikel sekitar 3,5%, dapat dianil hingga 180 HB, memiliki kemampuan pengerasan yang baik, dan cocok untuk pemesinan rongga cetakan.

Aplikasi: P4 digunakan untuk cetakan yang memerlukan ketangguhan dan ketahanan aus yang tinggi, dan P6 digunakan untuk cetakan yang memerlukan pemesinan rongga yang kompleks.

3. Baja cetakan P21

Karakteristik: Mengandung karbon 0,80%, paduan dengan nikel dan aluminium, dikarburisasi hingga kekerasan permukaan 65-66 HRC, kedalaman permukaan 0,035-0,043 inci, kemampuan poles yang sangat baik.

Aplikasi: Digunakan dalam cetakan injeksi plastik yang memerlukan hasil akhir permukaan yang tinggi.

4. Baja Cetakan Tahan Korosi

Karakteristik: Baja tahan karat martensit dengan kandungan kromium tinggi (misalnya, 13% Cr) untuk ketahanan korosi yang unggul terhadap baja karbon paduan rendah.

Aplikasi: Digunakan untuk mencetak plastik korosif (misalnya PVC).

5. Baja cetakan mutu stamping (Mutu Hubbing)

Karakteristik: baja cetakan karbon rendah, kekerasan anil rendah (misalnya, kurang dari 150 HB), mudah dalam proses pengepresan (hubbing) untuk membentuk rongga cetakan, kekerasan permukaan karburisasi.

Aplikasi: Digunakan untuk pembuatan cetakan multi-rongga atau cetakan berbentuk sederhana.

Persyaratan Kinerja untuk Baja Cetakan

Baja cetakan dirancang untuk memenuhi persyaratan kinerja spesifik untuk berbagai aplikasi:

• Hubbability: Kekerasan anil rendah untuk stamping ekonomis. Misalnya, baja P1 paling cocok untuk stamping tetapi kurang umum digunakan karena tingkat kekerasannya rendah.
• Ketahanan aus: Tahan terhadap abrasi saat material mengalir ke dalam cetakan. Misalnya, baja P4 memiliki ketahanan aus yang sangat baik karena kandungan kromiumnya yang tinggi.
• Kekerasan permukaan yang tinggi mencegah rongga cetakan "tenggelam" di bawah tekanan tinggi. Misalnya, baja P5 memiliki kekerasan 65 HRC setelah karburisasi.
• Ketangguhan: Tahan terhadap guncangan mekanis dan termal; misalnya, inti P20 dan P21 yang diperkeras memberikan ketangguhan tinggi.
• Perubahan dimensi yang rendah selama pendinginan mempertahankan keakuratan dimensi cetakan. Misalnya, baja P4 memiliki distorsi minimal saat didinginkan dalam minyak atau udara.
• Ketahanan korosi: cocok untuk lingkungan korosif, misalnya baja cetakan baja tahan karat dengan 13% Cr.
• Kehilangan kekerasan rendah saat temper: mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi, misalnya baja P4 kehilangan kekerasan secara perlahan saat temper.