Elegir la dureza adecuada para los moldes de inyección: ¿es más difícil siempre mejor?

1. Los pros y los contras de la alta dureza

✅ Ventajas de alta dureza (HRC 50+)

• Resistencia al desgaste superior : ideal para plásticos abrasivos (p. Ej., Nylon lleno de vidrio, PP reforzado con minerales).

• Mejor pulido : requerida para superficies de grado óptico (por ejemplo, lentes, guías de luz).

• Life de moho más larga : los aceros endurecidos (como S136 o los aceros metalurgados de polvo) pueden exceder los 1 millón de ciclos.

❌ Desventajas de la alta dureza

• Aumento de la fragilidad : propensa a grietas en secciones de moho delgadas o complejas.

• Mayores costos de mecanizado : requiere EDM o molienda de velocidad lenta, aumentando el tiempo de producción.

• Conductividad térmica reducida : los aceros más duros disipan el calor más lento, potencialmente aumentando los tiempos de ciclo.

Ejemplo:
un molde PA66 lleno de vidrio hecho de Hrc 60 en polvo de acero dura 3 veces más que HRC 45 H13, pero los costos de mecanizado aumentan en un 50%.

2. Dureza óptima para diferentes aplicaciones

A. Alta dureza (HRC 50-64): para condiciones exigentes

• Materiales:

• Aceros de herramientas (por ejemplo, S136, H13 con endurecimiento )

• Aceros metalurgados de polvo (por ejemplo, ASP60, Vanadis 10 )

• Lo mejor para:

• Plastics abrasivos (GF30%, polímeros llenos de minerales)

• Piezas ópticas de alta precisión (lentes, guías de luz)

B. Dureza media (HRC 35-48): el mejor equilibrio

• Materiales:

• Aceros preardos (por ejemplo, P20, 718, Nak80 )

• H13 (tratado con calor a HRC 48)

• Lo mejor para:

• ABS de propósito general, PP, moldes PS (ciclos de 50k-500k)

• Moldes con controles deslizantes/levantadores (necesita dureza)

C. Baja dureza (HB 150-300)-Prototipos rápidos y enfriamiento alto

• Materiales:

• Aluminio (por ejemplo, 7075, alumol )

• Cobre berilio (por ejemplo, Moldmax HH )

• Lo mejor para:

• Moldes prototipo (<100k ciclos)

• Moldes de alta eficiencia de enfriamiento (por ejemplo, carcasas LED)

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3. Comprometes clave: dureza versus otras propiedades

4. Técnicas avanzadas para optimizar la dureza

A. Tratamientos superficiales

• Nitruración : agrega una capa resistente al desgaste (HRC 65+) mientras mantiene el núcleo resistente.

• Reubicación DLC : el carbono de diamante reduce la fricción, mejorando la liberación.

B. moldes híbridos

• Insertos duros (por ejemplo, carburo de tungsteno en zonas de ropa alta) + base más suave (P20 o aluminio).

C. Endurecimiento por gradiente

• El endurecimiento de la caja crea una superficie dura (HRC 55+) con un interior resistente (HRC 35-40).

Conclusión: la dureza es una herramienta, no una regla

Si bien la alta dureza mejora la resistencia al desgaste, no siempre es la mejor opción. Balance de la dureza con dureza, eficiencia de enfriamiento y costo basado en:

• Tipo de plástico (¿abrasivo? ¿Transparente?)

• Complejidad del molde (¿paredes delgadas? Sliders?)

• Volumen de producción (prototipo o producción en masa?)

Para la mayoría de las aplicaciones, los aceros de duración media (HRC 35-48) ofrecen el mejor compromiso. Reserve materiales ultra dardas (HRC 60+) solo para condiciones extremas.