新型不锈钢模架提高了模具基座的设计生产能力

20世纪80年代初，处于领先地位的模具基座制造企业向专业钢材供应商提出新的要求，要求他们开发一种可提高不锈钢模架预淬硬性能的钢材，用于模具基座的设计制造。

20世纪80年代初，处于领先地位的模具基座制造企业向专业钢材供应商发起挑战，要求他们开发一种可提高不锈钢模架预淬硬性能的钢材，用于模具基座的设计制造。在与几家欧洲的钢铁制造商合作的过程中，生产除了第一批可预先淬硬的不锈钢模架钢材，专门用于模具基座的生产制造。这些等级的钢材是经过改良的420型可预先淬硬的高碳不锈钢，与目前市场上广泛使用的420 ESR型（DIN标准1.2083）镶刀片材料质量有许多相似之处，适合于型芯和型腔的使用，其中增加了硫和其他元素，以提高其可加工性能。这些所谓的420F型钢材，例如像DIN 1.2085标准和DIN 1.2316标准的钢材那样，将成为未来15年多型腔塑料模具基座的材料标准。

虽然这类420型材料成功地改善了使用420 ESR（相当于DIN 1.2083标准）型材料制作模具基板的负面影响，但对于有关420型不锈钢的批评意见仍然存在，其中包括其不一致性和不可预测的尺寸稳定性、脆裂性和低韧性、材料的破碎和断裂特性及其不一致的硬度和不可靠的焊接性。

图1 48个型腔的低碳不锈钢模具基座

多年来，Edro工程公司位于加利福尼亚州专用模具基座生产中心的工作团队，在为北美市场制造不锈钢模具基座的过程中，遭遇到了同样的第一手问题。虽然Edro工程公司在20世纪80年代初期对420F型不锈钢材料的开发起到了一定的影响，但他们认识到这些420型材料作为模具基座的应用材料仍然是不够理想的。

满足工业需要

1992年，Edro工程公司开始执行其自己的内部研发计划，开发一种超级不锈钢模具基座钢材。经过几年的材料试验以及广泛的冶金和机加工试验后，Edro工程公司发现，低碳量的不锈钢成分将更适合于塑料模具基座的设计、制造和生产要求。

Edro工程公司的技术经理Bob Friedrich先生解释说：“我们发现，这种所含成分的巨大差异会给我们的钢材轧制生产以及模具基座的大批量设计生产所使用的制造工艺带来优势，同时还保留了满足这一应用需求所必要的防腐性能。”

1997年，Edro工程公司引进了拥有专利技术的RoyAlloyTM合金，这是一种可预先淬硬和可自由加工的低碳400系列不锈钢，是专门为塑料模具基座的生产设计而开发的。

工业界的反应

Mike Guscott先生是Edro专用钢材公司的销售副总裁，他回忆说：“当Calmar Corporation公司的Don Miller先生和Ray Evans先生批准使用RoyAlloyTM合金制造一个大型多模具项目的模具基板的时候，这一新材料第一次出现了其真正巨大市场潜力的迹象。”Edro工程公司同意为Calmar公司制造六个模具基座，其中一半将采用RoyAlloyTM新合金材料制造，其余一半由那时候流行使用的标准420F型（相当于DIN 1.2085标准）材料制成。经过一年的实践生产之后，对每一种材料制成的模具基板进行了详情仔细的检验。Calmar公司发现，由420F型（相当于DIN 1.2085标准）材料制成的基板仍然保持着相当好的尺寸稳定性。Calmar公司意识到，随着时间的推移，这将会导致较少的型腔磨损和保持更好的模具性能，以及保留模具基板的可互换特性。在那个时候，Calmar公司就决定改变其模具基座的材料标准，指定采用RoyAlloyTM合金。

 

图2 多型腔低碳不锈钢模具基座

由于Edro工程公司已将RoyAlloy合金材料推广扩大到全国范围，因此各模具制造商很快就意识到了它的优越特性。Ivanhoe Tool & Die模具公司的总裁Scott McWilliam先生解释说：“由于其卓越的可加工性能，我们将传统的420F等级材料改用RoyAlloyTM合金材料来制造我们所有的模具基板。而且它还可提供质量更加一致和均衡的产品，与采用420型材料相比，它进一步提高了尺寸的稳定性和表面光洁度。”

F&S Tool工具公司负责业务操作的副总裁J.D. Faulkner先生介绍说：“六年前，我们全面改用RoyAlloyTM不锈钢材料来更换一系列破损的420F型基板。其经过改进的机械性能和韧性消除了我们经常碰到的故障。“

不锈钢模架的新方向

在今后十年中，全球对这种低碳可预先淬硬的不锈钢模具基座材料需求急剧上升。模具制造商们意识到他们不必再牺牲加工时间、刀具寿命、模板的稳定性和模具的可互换性，以便他们使用不锈钢作为模具基座的材料。Tech Mold模具公司的总裁Bill Kushmaul先生解释说：“与标准的420型材料相比，RoyAlloyTM合金基板提高了其尺寸稳定性和机械特性，加强了我们的追求目标，从而为塑料模具工业提供最优质的模具。”