En el campo de fabricación de moldesContamos con más de 20 años de experiencia y entendemos que la selección de materiales de molde Va mucho más allá de las consideraciones de costo. El rendimiento de los materiales impacta directamente la vida útil de los moldes, la calidad de los productos terminados e incluso la eficiencia general de la producción, lo que lo convierte en un factor crítico para determinar el rendimiento del molde.
Si está seleccionando el material de molde adecuado para su proyecto, este artículo le proporcionará puntos de referencia claros. Basándonos en nuestra experiencia, hemos resumido las características clave y las aplicaciones típicas de varios materiales de molde de uso común.
Puede comenzar estableciendo rápidamente una comprensión básica a través de la siguiente tabla y luego profundizar en la lógica de selección y las recomendaciones de uso para cada material.
| Tipo De Material | Caracteristicas claves | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|
| Acero preendurecido (por ejemplo, P20, 718, NAK80) | Dureza media (HRC 28-40), buena maquinabilidad, no necesita tratamiento térmico posterior. | Moldes de inyección para lotes pequeños y medianos; moldes que requieren alto pulido (NAK80). |
| Acero reforzado (por ejemplo, H13, D2, SKD11) | Alta dureza (HRC 45-52+), excelente resistencia al desgaste, alta resistencia, buena estabilidad térmica (H13). | Moldes de gran volumen, alta precisión y alto desgaste; moldes de fundición a presión (H13); matrices de estampación y forja en frío (D2). |
| Acero Inoxidable (por ejemplo, 420SS, S136) | Excelente resistencia a la corrosión, buena capacidad de pulido. | Dispositivos médicos, moldes para envases de alimentos; moldes para plásticos corrosivos (PVC); moldes con acabado de alto espejo (S136). |
| Acero de pulvimetalurgia (por ejemplo, ASP23, ASP30) | Resistencia al desgaste ultra alta, alta tenacidad, excelente estabilidad dimensional, microestructura uniforme. | Moldes de ultraalta precisión y vida útil extra larga; matrices de estampación complejas; moldes de inyección de alta gama. |
| Aleación de aluminio (por ejemplo, 6061, 7075) | Baja densidad, peso ligero, excelente conductividad térmica, mecanizado rápido. | Prototipado rápido, producción de lotes pequeños; moldes de soplado; componentes de moldes que requieren una rápida disipación del calor. |
| Aleación de cobre (por ejemplo, cobre-berilio, cobre-cromo-circonio) | Conductividad térmica excepcional, buena resistencia al desgaste, alta resistencia (cobre-berilio). | Insertos de molde para puntos calientes locales para mejorar el enfriamiento; componentes de matriz de estampación de alta precisión (cobre-berilio). |
| Carburo (por ejemplo, carburo de tungsteno) | Dureza extremadamente alta y resistencia al desgaste. | Componentes de moldes sometidos a desgaste extremo (por ejemplo punzones, matrices para estampación); piezas de vida ultra larga. |
Herramienta de acero
En nuestra producción, el acero para herramientas es sin duda el material más utilizado. Su excepcional resistencia, dureza, resistencia al desgaste y estabilidad térmica lo hacen capaz de afrontar diversas situaciones complejas.
En función de los requisitos específicos del proyecto, seleccionamos meticulosamente entre diferentes series de acero para herramientas:
Acero preendurecido (por ejemplo, P20, 718, NAK80)
Estos aceros son nuestra mejor opción para moldes de inyección de lotes pequeños y medianos. Se pretemplan antes de la entrega, generalmente con una dureza de HRC 28 a 40. Esto permite el mecanizado directo sin el costoso tratamiento térmico secundario, lo que también evita el riesgo de deformación. Simplifica significativamente la fabricación de moldes y acorta los ciclos de producción. Cabe destacar que el NAK80 destaca: cuando los clientes exigen acabados superficiales de alta calidad (por ejemplo, lentes ópticas o piezas interiores de automóviles), su superior capacidad de pulido permite lograr fácilmente efectos de espejo.
Acero endurecido (por ejemplo, H13, D2, SKD11):
Para moldes que requieren mayores cargas, temperaturas o desgaste severo (por ejemplo, moldes de producción en masa o de fundición a presión), optamos por estos aceros. A diferencia del acero pretemplado, se someten a un estricto temple y revenido para alcanzar una dureza HRC 45-52 o superior. Este proceso adicional proporciona una resistencia al desgaste superior, mayor resistencia y una mayor vida útil del molde. El H13 es nuestro estándar para moldes de fundición a presión debido a su excelente resistencia a la fatiga térmica. Para matrices de troquelado y moldes de estampación en frío, el D2 y el SKD11 son mejores opciones: su resistencia al desgaste casi máxima garantiza un rendimiento estable al procesar materiales de alta dureza.
Acero inoxidable (por ejemplo, 420SS, S136)
Para dispositivos médicos, moldes de envases de alimentos o plásticos que liberan gases corrosivos (p. ej., PVC), solemos utilizar estos aceros. Su excelente resistencia a la corrosión y su capacidad de pulido los hacen ideales para dichas aplicaciones. El acero S136, en particular, ofrece resultados impecables para piezas de plástico transparente que requieren acabados de espejo perfectos.
Acero de pulvimetalurgia (p. ej., ASP23, ASP30)
Para proyectos de alta precisión y larga duración, estos aceros son la solución definitiva (p. ej., matrices de estampación de precisión o moldes de inyección de alta gama). A pesar de su mayor coste, su estructura de grano uniforme proporciona una resistencia al desgaste y una tenacidad excepcionales, lo que prolonga significativamente la vida útil del molde, lo que suele resultar más rentable a largo plazo.
Aleación de aluminio (por ejemplo, 6061, 7075)
La aleación de aluminio es otro material de uso frecuente en la fabricación de moldes. Su conductividad térmica es varias veces superior a la del acero, lo que permite que los moldes de inyección se enfríen más rápido, reduciendo drásticamente los tiempos de ciclo y aumentando la eficiencia de la producción.
Sin embargo, las aleaciones de aluminio carecen de la dureza y la resistencia al desgaste del acero; por ejemplo, el 7075 tiene menos de una cuarta parte de la dureza de los aceros para herramientas de alta calidad. Por ello, se utilizan a menudo para prototipado rápido y moldes de producción de bajo volumen.
Dicho esto, el aluminio funciona excepcionalmente bien en moldes de soplado, moldes de prototipos rápidos o componentes que requieren una disipación de calor eficiente.
Aleación de cobre
Cuando se produce un sobrecalentamiento localizado o se requiere una mayor eficiencia de refrigeración, solemos emplear aleaciones de cobre (p. ej., cobre-berilio, cobre-cromo-circonio). Su excelente conductividad térmica y moderada resistencia al desgaste las hacen ideales para insertos o materiales de núcleo, colocados con precisión en los puntos calientes del molde. En los moldes de fundición a presión, los insertos de aleación de cobre reducen eficazmente la temperatura del núcleo, prolongando la vida útil del molde y mejorando la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
Para matrices de estampación de alta precisión que requieren componentes elásticos o secciones de conformado específicas, también se considera el cobre-berilio por su elasticidad y resistencia a la fatiga. Dado su mayor coste, lo utilizamos únicamente en áreas críticas donde sus propiedades únicas son indispensables.
Carburo
Para componentes de moldes sometidos a un desgaste extremo (p. ej., matrices de punzón, matrices cóncavas) o que exigen una precisión y durabilidad ultraaltas, recurrimos al "campeón de los pesos pesados": el carburo (p. ej., acero de tungsteno). Con una dureza superior a HRA 90 y una resistencia al desgaste excepcional, es inigualable. Sin embargo, su fragilidad y su elevado precio limitan su uso a situaciones donde el rendimiento es insuperable.
Finalmente, la selección de los materiales del molde no debe basarse únicamente en la experiencia general, sino que requiere un criterio exhaustivo basado en las condiciones específicas del proyecto. Recomendamos consultar con ingenieros de moldes profesionales antes de tomar decisiones.
Antes de eso, sería útil preparar la siguiente información clave:
- Características básicas del producto (como material utilizado, complejidad estructural, precisión dimensional y requisitos de acabado de la superficie);
- Volumen de producción estimado;
- Rango de presupuesto de costos;
- Otros requisitos especiales (por ejemplo, resistencia a la corrosión, conductividad térmica o rendimiento de pulido, etc.).
Con esta información, los ingenieros pueden encontrarle de manera más eficiente soluciones de materiales de molde adecuados, logrando el equilibrio óptimo entre rendimiento, vida útil y costo.
Si aún tiene preguntas sobre la selección del material del molde, no dude en comunicarse con el equipo de ingeniería de moldes de RJC, podemos brindarle soporte técnico gratuito. Contacta ahora.
