Acero para moldes

Seleccionar el acero para moldes correcto es la decisión de ingeniería fundamental que determina la vida útil de la herramienta, los tiempos de ciclo térmico, la pulibilidad de la superficie y la resistencia a la corrosión durante el moldeo por inyección de plástico. Las opciones de acero para herramientas van desde aceros pre-endurecidos como P20 y 718H para producción de volumen medio rentable, hasta aceros completamente endurecidos como acero inoxidable S136 y acero para herramientas H13 (52+ HRC) para moldes Clase 101 de más de 1,000,000 de disparos. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e IATF 16949, nos especializamos en la construcción de moldes de acero de alta dureza. Utilizando más de 25 centros de mecanizado CNC de 5 ejes internos, tratamiento térmico al vacío y pulido de espejo de diamante SPI A-1, mecanizamos cavidades de acero con tolerancias de ±0.005 mm verificadas por inspección CMM Zeiss.

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Nuestros materiales disponibles

Acero para moldes P20

Eliminar la distorsión por tratamiento térmico posterior al mecanizado y asegurar una solución de herramienta económica para tiradas de producción de volumen medio requiere una aleación pre-endurecida diseñada, que el acero para moldes AISI P20 (DIN 1.2311) proporciona. Pre-endurecido a una dureza uniforme de 28–34 HRC, el acero P20 ofrece excelente maquinabilidad, dureza de núcleo uniforme y buena pulibilidad hasta un acabado SPI B-2. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e IATF 16949, nos especializamos en el mecanizado CNC de 5 ejes de insertos de cavidad de acero P20. Con una vida útil de hasta 500,000 ciclos, nuestros moldes de inyección de P20 procesan termoplásticos de uso general y de ingeniería, verificados por inspección CMM Zeiss.

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Acero para herramientas H13

Resistir el desgaste abrasivo severo de la herramienta causado por compuestos reforzados con fibra y soportar ciclos térmicos rápidos sin agrietamiento por calor requiere una aleación de trabajo en caliente de alta dureza, que el acero para herramientas AISI H13 (DIN 1.2344) proporciona. Endurecido al vacío y triple revenido a 50–54 HRC, el acero H13 de cromo-molibdeno-vanadio ofrece excepcional resistencia al choque térmico, alta resistencia a la compresión y resistencia inquebrantable al desgaste en la compuerta. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e IATF 16949, nos especializamos en el mecanizado CNC de 5 ejes de cavidades de acero H13. Con una vida útil de herramienta Clase 101 que supera 1,000,000 de ciclos, nuestros moldes H13 procesan de manera confiable superpolímeros de alta temperatura y resinas rellenas abrasivas, verificados por inspección CMM Zeiss.

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Acero para moldes S136

Eliminar la picadura superficial microscópica y proteger las paredes de la cavidad del molde de la emisión de gases ácidos en el moldeo médico y óptico de alta pureza requiere una aleación de acero inoxidable refundida por electroescoria, que el acero para moldes S136 proporciona. Endurecido al vacío a 48–52 HRC, el acero para herramientas inoxidable ESR S136 contiene 13.6% de cromo, ofreciendo excepcional resistencia a la oxidación en las líneas de enfriamiento y a la degradación corrosiva del polímero. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e ISO 13485, nos especializamos en el mecanizado CNC de 5 ejes y pulido de espejo de diamante de insertos de acero S136. Logrando un acabado superficial óptico SPI A-1, nuestros moldes de producción S136 garantizan más de 1,000,000 de disparos verificados por inspección CMM Zeiss.

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Acero para molde 718

Eliminar la distorsión por temple térmico en bloques de molde de gran tamaño y asegurar una uniformidad superior de dureza del núcleo sobre el P20 estándar requiere un acero pre-endurecido de aleación de níquel avanzado, que el acero para moldes 718H (DIN 1.2738) proporciona. Pre-endurecido a una dureza uniforme de 32–38 HRC, el acero 718H contiene aditivos de níquel que aseguran una dureza consistente en secciones gruesas de herramienta hasta 400 mm de profundidad, logrando un pulido fino SPI B-1 y texturas foto-grabadas nítidas. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e IATF 16949, nos especializamos en el mecanizado CNC de 5 ejes de cavidades de molde grandes de acero 718. Con una vida útil de hasta 500,000+ ciclos, nuestros moldes 718 procesan de manera confiable paneles automotrices y carcasas de electrodomésticos, verificados por inspección CMM Zeiss.

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Acero para molde NAK80

Lograr un equilibrio óptimo entre la resistencia del acero de núcleo pre-endurecido, acabados libres de poros por electroerosión (EDM) y pulibilidad a nivel de espejo sin distorsión por tratamiento térmico posterior al mecanizado requiere una aleación endurecida por precipitación, que el acero para moldes NAK80 proporciona. Envejecido en la fábrica a una dureza uniforme de 37–43 HRC, el NAK80 (acero aleado Cu-Al-Ni) ofrece excepcional maquinabilidad, estructura de grano uniforme y alta soldabilidad. En Jucheng Precision, un fabricante contratista certificado ISO 9001 e IATF 16949, nos especializamos en el mecanizado CNC de 5 ejes y electroerosión de precisión de insertos de acero NAK80. Con una vida útil de herramienta que supera 500,000 ciclos, nuestros moldes NAK80 producen carcasas cosméticas de alto brillo y lentes ópticas transparentes verificadas por inspección CMM Zeiss.

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Seleccionar el acero para moldes correcto es la decisión de ingeniería más crítica en Fabricación de Moldes Personalizados. Desde aceros pre-endurecidos para pruebas piloto rentables hasta aceros inoxidables completamente endurecidos para herramientas de producción de más de 1,000,000 de ciclos, elegir la aleación correcta determina el acabado superficial de la pieza, la longevidad de la herramienta y la eficiencia del ciclo térmico.

Matriz de rendimiento de grados de acero para herramientas y dureza HRC

Mecanizamos y tratamos térmicamente aleaciones de acero para herramientas premium de acerías europeas y asiáticas certificadas para igualar su volumen de producción y química de resina:

Grado de acero para herramientas Dureza (HRC) Resistencia a la corrosión y al desgaste Vida útil garantizada de la herramienta
Acero inoxidable S136 48 – 52 HRC (Endurecido) Acero inoxidable de alto cromo. Resistencia excepcional a la corrosión frente a la desgasificación ácida; admite un pulido espejo de diamante SPI A-1. 1.000.000+ Disparos
Acero para herramientas H13 50 – 54 HRC (Endurecido) Acero para trabajo en caliente con resistencia extrema al choque térmico y alta resistencia a la compresión. Resiste el desgaste abrasivo de la fibra de vidrio. 1.000.000+ Disparos
Acero P20 / 718H 28 – 34 HRC (Preendurecido) Acero preendurecido versátil que ofrece excelente maquinabilidad y dureza uniforme en el núcleo sin distorsión por tratamiento térmico posterior. 250.000 – 500.000 Disparos
Acero NAK80 37 – 43 HRC (Preendurecido) Acero preendurecido endurecido por envejecimiento que proporciona una capacidad superior de acabado por chispa EDM, alta pulibilidad y excelente soldabilidad. 500.000+ Disparos

Compatibilidad del acero para herramientas con resinas de ingeniería

Diferentes químicas de polímeros ejercen distintas demandas físicas sobre las superficies de las cavidades de los moldes durante Moldeo por Inyección de Plástico:

Clase de química de resinas Acero para herramientas recomendado Justificación de utillaje de ingeniería
Resinas ópticas transparentes y médicas (Policarbonato (PC), PMMA (acrílico), Resina Biocompatible y de Grado Médico) Acero inoxidable S136 (50 HRC) La estructura de acero inoxidable de alta pureza admite un pulido espejo con diamante (Acabados Superficiales SPI A-1) sin micropitting ni inclusiones de óxido.
Compuestos de fibra abrasiva (Fibra de Vidrio (GF), Fibra de Carbono (CF)) Acero para herramientas H13 (52-54 HRC) La alta dureza superficial evita la erosión de la entrada y el picado de la cavidad causados por el cizallamiento de fibra de vidrio o carbono a alta velocidad.
Resinas corrosivas e ignífugas (Retardante de llama (FR), PVC (cloruro de polivinilo)) Inoxidable S136 / M340 de alto cromo Resiste la desgasificación ácida generada cuando los ignífugos o los compuestos de vinilo se descomponen a altas temperaturas de procesamiento de fusión.
Resinas básicas estándar (Polipropileno (PP), Polietileno (PE), ABS, Poliestireno (PS)) Acero P20 / 718H / NAK80 Optimiza el costo de utillaje y los plazos de entrega al tiempo que ofrece vidas útiles fiables de 250k–500k disparos para Moldeo por inyección de alto volumen.

Matriz de tratamiento térmico del acero y anticorrosión

La ejecución de la construcción de moldes de precisión exige un estricto control metalúrgico del tratamiento térmico y mecanizado CNC de 5 ejes:

Tratamiento térmico al vacío y alivio de tensiones

Los aceros endurecidos (S136, H13) se someten a un tratamiento térmico al vacío controlado por computadora seguido de triple revenido para lograr una dureza uniforme del núcleo de 50–54 HRC. Esto elimina la tensión residual interna y evita la deformación del molde durante el fresado CNC de alta velocidad.

Mecanizado de precisión de cavidades por CNC de 5 ejes

Utilizando más de 25 centros de mecanizado CNC de 5 ejes en nuestras instalaciones, cortamos insertos de acero endurecido con tolerancias de ±0,005 mm. Esto garantiza cierres de microholgura en las líneas de partición, evitando rebabas incluso al procesar superpolímeros de baja viscosidad como Poliéter éter cetona (PEEK) y Sulfuro de polifenileno (PPS).

Pulido espejo y texturizado superficial

Las cavidades de S136 son pulidas a mano por maestros fabricantes de moldes utilizando compuestos de pasta de diamante para lograr una claridad espejo SPI A-1, mientras que los aceros P20 y 718 admiten grabado ácido para texturas Mold-Tech o acabados por electroerosión VDI 3400.

Mantenimiento preventivo y garantía de por vida del utillaje

Los moldes que operan en Jucheng se someten a Reparación y mantenimiento de moldes, incluida la limpieza ultrasónica de cavidades y verificaciones de alineación del núcleo, lo que garantiza la repetibilidad a largo plazo en Molde de inyección de producción herramientas.

Propiedades del Material

Densidad (acero para herramientas) 7,75 - 7,85 g/cm³
Rango de dureza (S136 / H13 totalmente endurecido) 48 - 54 HRC
Rango de dureza (P20 / NAK80 preendurecido) 28 - 40 HRC
Resistencia a la tracción (H13 / S136 endurecido) 1.500 - 1.950 MPa
Límite elástico (H13 / S136 endurecido) 1.200 - 1.600 MPa
Conductividad térmica (23 °C) 24 - 30 W/(m·K)
Coeficiente de Expansión Térmica (20-100°C) 11,5 - 12,8 10⁻⁶/K
Resistencia a la Compresión (52 HRC) 1.800 - 2.200 MPa
Resistencia al impacto (entalla en V Charpy) 20 - 35 J
Capacidad de Pulido de Superficie SPI SPI A-1 (Pulido Espejo Diamante) -
Vida útil garantizada de disparos de la herramienta (endurecida clase 101) 1,000,000+ Ciclos
Tamaño máximo de la placa del molde 2500 x 1800 mm
Tolerancia Mínima de Mecanizado +/- 0.005 mm