Quais fatores causam dureza insuficiente do aço em moldes?
No exigente mundo da moldagem por injeção de precisão , o desempenho e a longevidade de um molde de injeção estão fundamentalmente ligados à dureza do aço utilizado . Dureza insuficiente é um ponto crítico de falha, levando a desgaste prematuro, deformação sob força de fechamento, acabamento ruim da peça e, em última análise, redução da vida útil do molde .GV MOLD Entendemos que atingir e manter a dureza especificada é um requisito indispensável para a fabricação de moldes de alta qualidade . Este artigo explora os principais fatores que podem comprometer a dureza do aço para moldes e como evitá-los.
O papel crucial da dureza no desempenho dos moldes
A dureza refere-se à resistência de um material à indentação, à deformação plástica e ao desgaste. Para um molde de injeção , uma dureza adequada garante:
Resistência ao desgaste: Contra plásticos abrasivos, fibras de vidro e ciclos contínuos de corrediças , elevadores e pinos extratores .
Integridade da pressão: Impede que a cavidade e o núcleo se deformem sob alta pressão de injeção e força de fechamento .
Polimento e preservação da textura: Permite o polimento de moldes de alta qualidade e garante que as superfícies texturizadas não se degradem com o tempo.
Resistência à impressão: Impede que a superfície do aço seja marcada ou amassada pelo material plástico sob pressão.
Principais fatores que levam à dureza insuficiente
1. Seleção inadequada de materiais
A base da dureza é a escolha da classe correta de aço para moldes .
Utilizar o tipo de aço errado: Selecionar um tipo de aço não projetado para endurecimento (por exemplo, um aço de baixo carbono como o P20 para uma aplicação de alto desgaste sem o endurecimento adequado) nunca resultará na dureza necessária.
Aço de qualidade inferior ou não certificado: O uso de aço proveniente de fontes não certificadas pode levar a uma composição química inconsistente (por exemplo, baixo teor de carbono ou de elementos de liga), impossibilitando o alcance da dureza desejada por meio de tratamento térmico .
2. Deficiências no Processo de Tratamento Térmico
O tratamento térmico é o processo controlado de aquecimento e resfriamento do aço para alterar sua microestrutura e atingir as propriedades mecânicas desejadas, incluindo a dureza. Esta é a fase mais crítica, onde as coisas podem dar errado.
Temperatura de austenitização incorreta: Se o aço não for aquecido à temperatura precisa exigida para sua classe específica, a transformação microestrutural necessária não ocorrerá completamente.
Tempo de imersão insuficiente: O aço deve ser mantido na temperatura de austenitização por tempo suficiente para que toda a seção transversal se transforme uniformemente. Acelerar esse processo resulta em um núcleo mole.
Resfriamento inadequado: O resfriamento rápido (têmpera) é essencial para "congelar" a microestrutura dura. Os problemas incluem:
Taxa de têmpera lenta: O uso de um meio de têmpera inadequado (óleo, ar ou polímero) ou o resfriamento interrompido podem resultar na formação de fases mais macias, como perlita ou bainita, em vez de martensita dura.
Resfriamento irregular: A agitação inadequada do fluido de têmpera ou a geometria incorreta da peça podem causar resfriamento irregular, resultando em pontos fracos e altas tensões internas.
Revenimento inadequado ou impróprio: Após a têmpera, o aço fica muito duro, porém quebradiço. O revenimento reduz a fragilidade e alivia a tensão. No entanto, o revenimento excessivo (temperatura muito alta ou tempo muito longo) reduzirá excessivamente a dureza. O revenimento insuficiente deixa o aço muito quebradiço.
3. Descarbonetação durante o processamento
A descarbonetação é a perda de carbono da camada superficial do aço devido à exposição ao oxigênio em altas temperaturas (durante a forjagem, laminação ou tratamento térmico ). Uma camada superficial descarbonetada é significativamente mais macia do que o interior. Se não for removida por usinagem ou retificação suficientes após o tratamento térmico, essa camada macia permanece nas superfícies de trabalho da cavidade ou do núcleo , levando a um desgaste rápido e dificuldades de polimento.
4. Usinagem ou retificação inadequadas após tratamento térmico
Os processos de eletroerosão (EDM) e retificação realizados após o endurecimento podem criar uma fina camada superficial alterada, denominada "camada branca" ou camada refundida. Essa camada, embora frequentemente muito dura, é tipicamente quebradiça e pode apresentar microfissuras. Abaixo dela, o excesso de calor proveniente desses processos pode causar sobretêmpera , criando uma zona macia e enfraquecida (a "zona afetada pelo calor") logo abaixo da superfície, que pode lascar ou sofrer desgaste.
5. Testes e verificação de dureza inadequados
A utilização de um único ponto de teste ou de métodos não destrutivos (como durômetros portáteis) sem a devida preparação e calibração da superfície pode gerar leituras falsas. Testes de dureza inconsistentes ou imprecisos não identificam pontos fracos ou gradientes subsuperficiais.
Protocolo GV MOLD: Garantindo dureza e desempenho ideais
NoGV MOLD Implementamos um processo rigoroso e controlado para garantir a dureza e a integridade especificadas de cada molde que construímos.
Aquisição de Materiais Certificados: Selecionamos apenas aço para moldes certificado e rastreável, proveniente de usinas renomadas, garantindo uma composição química consistente desde o início.
Projeto estratégico para tratamento térmico: Nosso projeto de molde leva em consideração a espessura uniforme da parede em componentes críticos para promover aquecimento e resfriamento uniformes durante o tratamento térmico , minimizando distorções e pontos fracos.
Parceria com empresas especializadas em tratamento térmico: Trabalhamos em parceria com instalações de tratamento térmico credenciadas que utilizam fornos de atmosfera controlada para evitar a descarbonetação e empregam processos precisos, com registro de dados, para têmpera e revenido.
Experiência em Processamento Pós-Tratamento: Garantimos a remoção adequada de material após o tratamento térmico para eliminar qualquer camada descarbonetada. Controlamos cuidadosamente os parâmetros de eletroerosão e retificação para minimizar a zona afetada pelo calor, que pode causar danos.
Verificação abrangente: Realizamos testes sistemáticos de dureza utilizando durômetros Rockwell ou Vickers calibrados em múltiplos locais críticos (paredes da cavidade, pinos de núcleo, superfícies deslizantes) para garantir que toda a área de trabalho atenda às especificações, e não apenas um único ponto.
Não deixe que a variável oculta da dureza insuficiente do aço comprometa o seu investimento em moldes. Faça parceria com a GV MOLD para um processo onde a ciência dos materiais e a engenharia de precisão convergem para fornecer moldes de injeção duráveis e de alto desempenho. Entre em contato conosco hoje mesmo para discutir como nossa abordagem rigorosa garante a longevidade e a confiabilidade de suas ferramentas.
GV MOLD – Onde a dureza é garantida, não uma aposta.
