Dans l’industrie de la fabrication de moules, la sélection des matériaux détermine directement la durée de vie, la précision et l’efficacité de la production d’un moule. Dans différentes conditions de travail (par exemple moulage par injection, estampage, forgeage), les exigences relatives aux moules, telles que la résistance à la température, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue, varient considérablement. Quatre principaux types dematériaux de moulesont conçus avec des caractéristiques ciblées. Ils fournissent des solutions précises pour la fabrication de moules dans des domaines tels que les appareils électroménagers, l'automobile et les machines. Et ils aident les entreprises à réduire les coûts de remplacement et à améliorer la stabilité de la qualité des produits.
Les matériaux des moules en plastique sont conçus spécifiquement pour le processus de moulage par injection et doivent résister aux effets corrosifs de la fusion du plastique et répondre aux exigences du démoulage à haute fréquence.
Propriétés clés : Haute polissabilité (garantissant une surface lisse pour les pièces en plastique), résistance à la corrosion (résistant aux plastiques corrosifs comme le PVC) et bonne usinabilité.
Matériaux typiques : P20, 718H. Ceux-ci conviennent aux moules produisant des pièces en plastique telles que des boîtiers d'appareils électroménagers, des composants intérieurs d'automobile et des produits de première nécessité. Par exemple, les moules utilisés pour fabriquer des gobelets en plastique transparents nécessitent des matériaux pouvant être hautement polis. Cela évite les rayures sur la surface en plastique et garantit la qualité de l’apparence du produit. En même temps, la résistance à la corrosion prolonge la durée de vie du moule. Cela réduit également les temps d’arrêt dus à une maintenance fréquente.
Les matériaux des matrices de travail à froid sont conçus pour le traitement des métaux à température ambiante et doivent résister à des niveaux élevés d'impact et de friction.
Propriétés de base : dureté élevée, résistance élevée à l’usure et résistance aux chocs. Ils peuvent résister à des processus tels que l’emboutissage, le cisaillement et l’extrusion à froid.
Matériaux typiques : Cr12MoV et DC53. Convient aux matrices d'estampage de tôle automobile, aux matrices de cisaillement de quincaillerie et aux matrices de frappe à froid de fixations. Par exemple, les moules d’emboutissage pour les tôles de portes automobiles nécessitent des matériaux à haute résistance à l’usure. Ces matériaux peuvent résister aux frottements répétés des tôles. Cela évite les écarts dimensionnels des pièces embouties (causés par une usure trop importante du bord du moule) et garantit la précision dans la production en série.
Travail à chaudmatériaux de mouleconviennent au traitement des métaux à haute température et doivent résister à l'oxydation à haute température et aux chocs thermiques alternés.
Propriétés de base : résistance aux hautes températures (peut résister à 800-1 200 °C), résistance à la fatigue thermique (empêche les fissures dues aux cycles thermiques) et bonne conductivité thermique.
Matériaux typiques : H13 et 5CrNiMo. Ceux-ci conviennent aux moules de moulage sous pression en alliage d'aluminium, aux moules de forgeage et aux moules d'extrusion à chaud. Par exemple, les moules de moulage sous pression pour les blocs-cylindres en alliage d'aluminium des moteurs automobiles nécessitent des matériaux résistant aux hautes températures. Ces matériaux peuvent résister au récurage du liquide aluminium à haute température. La résistance à la fatigue thermique réduit les fissures dans le moule causées par des cycles thermiques répétés. Cela prolonge la durée de vie du moule.
Les matériaux de moulage spéciaux résolvent les « conditions de travail non conventionnelles » et comblent les lacunes d'application des matériaux traditionnels :
Types de noyau :
Matériaux de moule en céramique (résistants aux hautes températures, résistants à l'usure, adaptés au moulage de précision de pièces en céramique) ;
Matériaux de moule composites (légers, à haute résistance, adaptés aux moules de composants aérospatiaux légers) ;
Matériaux de moules pour la métallurgie des poudres (haute densité, adaptés aux moules de pièces de métallurgie des poudres de précision) ;
Exemple : Les moules de formage à chaud pour les composants en alliage de titane dans le domaine aérospatial nécessitent des matériaux composites résistants aux hautes températures.
Ces matériaux garantissent la résistance tout en réduisant le poids du moule, en améliorant la flexibilité opérationnelle et en répondant aux exigences particulières de la fabrication haut de gamme de moules.
| Type de matériau du moule | Caractéristiques principales | Conditions/processus de travail appropriés | Cas d'application typiques |
|---|---|---|---|
| Matériaux de moule en plastique | Haute polissabilité, résistance à la corrosion, bonne usinabilité | Moulage par injection plastique | Moules pour boîtiers d'appareils électroménagers, composants intérieurs automobiles |
| Matériaux de moules pour travail à froid | Haute dureté, haute résistance à l'usure, résistance aux chocs | Estampage à froid, cisaillement, extrusion à froid des métaux | Moules pour tôlerie automobile, cisaillement de quincaillerie |
| Matériaux de moule pour travail à chaud | Résistance aux hautes températures, résistance à la fatigue thermique, bonne conductivité thermique | Moulage sous pression, forgeage, extrusion à chaud des métaux | Moules pour blocs-cylindres en alliage d'aluminium, pièces forgées |
| Matériaux de moule spéciaux | Résistance aux hautes températures/léger/haute densité | Moulage de céramique de précision, fabrication de composants aérospatiaux | Moules pour céramiques de précision, composants en alliage de titane |
Actuellement,matériaux de mouleévoluent vers un « développement haute performance » : optimisation des compositions d'alliages pour améliorer la résistance à l'usure et à la fatigue des matériaux, et développement de technologies de nano-revêtement pour prolonger davantage la durée de vie des moules, le tout pour répondre aux exigences de précision des moules dans les domaines de fabrication haut de gamme comme les véhicules à énergies nouvelles et l'aérospatiale. En tant que « fondement essentiel » de la fabrication de moules, ces quatre types de matériaux fournissent un support précis pour différentes conditions de travail, aidant ainsi les entreprises à réaliser une production de moules efficace et de haute qualité.
