あなたがプラスチックにいるなら, 自動車, またはエレクトロニクス産業で、精度のバランスをとる金型鋼が必要です, 耐久性, そして機械加工の容易さ, AISI P20 Ni MOLDスチール あなたの一番の選択です. 事前に硬化したプラスチック型鋼として (ニッケルが追加されています), 形状を維持する高品質の金型を作成するように設計されています, 摩耗に抵抗します, 中程度の生産が実行されるためにシームレスに機能します. このガイドで, 重要なプロパティを分類します, 実世界の使用, 製造プロセス, そして、それが他の素材とどのように比較されますか. 最後まで, 成形のニーズに合っているかどうかはわかります.
1. AISI P20 Ni型鋼の材料特性
AISI P20 NIのパフォーマンスは、ニッケル強化組成とバランスの取れた特性に由来します。. 各カテゴリを簡単に調べてみましょう, 実用的な用語:
化学組成
The 合金要素 AISIでは、P20 NIが協力して靭性を高めます, 加工性, および寸法の安定性. 典型的な内訳とその役割は次のとおりです:
| 要素 | 典型的なコンテンツ | AISI P20 NIパフォーマンスにおける役割 |
| 炭素 (c) | 0.28–0.40％ | カビの耐久性に十分な緩やかな硬度を提供します, しかし、機械加工にはそれほど難しくありません. |
| マンガン (Mn) | 0.60–1.00％ | 加工性を改善し、熱処理中に鋼が強度を保持するのに役立ちます. |
| リン (p) | ≤ 0.030% | 脆性を避けるために低く抑えられます - 高リンは、圧力下でカビ亀裂を引き起こします. |
| 硫黄 (s) | ≤ 0.030% | また、繰り返し使用中に金型の構造を弱体化させることも低く保たれます. |
| クロム (cr) | 1.40–2.00％ | 耐摩耗性と硬化性を向上させる - 型を維持すると滑らかで正確なままです. |
| モリブデン (MO) | 0.30–0.55％ | タフネスを強化し、「気性の記憶」のリスクを軽減する (熱からの脆性). |
| シリコン (そして) | 0.20–0.80％ | 鋼を強化し、カビの表面上の酸化物の蓄積に対する抵抗を改善します. |
| ニッケル (で) | 0.80–1.20％ | 「星」要素 - 強さと寸法の安定性を強化します, 精密金型にとって重要です. |
物理的特性
これらの特性は、AISI P20 NIがカビ製造環境と生産環境でどのように振る舞うかを説明しています:
- 密度: 〜7.85 g/cm³ (ほとんどの鋼と同じ - 取り扱いや出荷のためにカビの重量を計算するのは簡単です).
- 熱伝導率: 〜35 w/(M・k) (熱を均等に放散します。プラスチック部品をゆがむホットスポットを促進します).
- 熱膨張係数: 〜12×10⁻⁶/°C (冷却時に収縮/反りを最小限に抑えます, 金型を正確に保つ).
- 比熱容量: 〜460 j/(kg・k) (溶融プラスチックから冷却サイクルへの温度スイングを処理します).
- 磁気特性: 強磁性 (金型プレスまたはCNC加工センターで磁気クランプを使用して動作します).
機械的特性
AISI P20 NIの機械的特性はカビのパフォーマンスに合わせて調整されています。:
- 抗張力: ≥ 950 MPA (カビのクランプ圧力とプラスチック噴射力に耐えるのに十分な強さ).
- 降伏強度: ≥ 800 MPA (永続的な変形に抵抗します - 型型は数千サイクルにわたってその形状を保持します).
- 硬度: 28–32 HRC (ロックウェル), 〜270–310 HV (ビッカーズ), 〜260–300 HBW (ブリネル)—PRE-HARDENED, したがって、機械加工後の熱処理は必要ありません.
- 衝撃の靭性: 〜60–80 j (室温で) - 偶発的な衝撃からの割れに抵抗するのに十分です (例えば。, 金型アセンブリ).
- 疲労強度: 〜450 MPa (繰り返しの注入サイクルによる損傷を抵抗します 100,000+ 生産が実行されます).
- 耐摩耗性: 良い - 溶融プラスチックからの研磨摩耗, しかし、熱処理されたH13よりも20〜25％少ない (PPやPEなどの非アブラシブプラスチックに最適です).
その他のプロパティ
- 耐食性: 中程度 - 冷却水から穏やかな錆を耐えます (湿気や濡れた環境のためにクロムメッキのようなコーティングを使用する).
- ハーデン剤: 優れています - 工場で28〜32 HRCになります, したがって、それを直接型に機械加工することができます.
- 耐性: 良い - 最大250°Cまでの硬度 (ほとんどのプラスチック製の成形温度で機能します, 150〜220°Cの範囲).
- 寸法安定性: 傑出した - 機械加工後の最小縮小 (緊密な許容範囲を必要とする金型にとって重要です, エレクトロニクスのケーシングのように).
- 加工性: 優れています - 熱処理されたツール鋼よりもますます (H13のように), カットが簡単になります, ドリル, または、複雑なカビの形に磨きます.
2. AISI P20 Ni MOLDスチールのアプリケーション
AISI P20 NIの精度と使いやすさにより、高品質の金型に依存する産業の定番となります. ここに最も一般的な用途があります:
プラスチック製の成形産業
プラスチック型の頼りになるスチールです - 特に中程度から高生産のための走行:
- 射出金型インサート: 射出型用のコアとキャビティインサート (ボトルキャップのようなプラスチック部品を作るために使用されます, おもちゃコンポーネント, または家電部品).
- 圧縮型: サーモセットプラスチックを形作るための金型 (エポキシやフェノール樹脂のように) 電気部品で使用されます (例えば。, カバーまたは回路基板ハウジングのスイッチ).
- ブロー成形ツール: ペットボトルや容器を作るためのツール - 一貫したボトルの厚さを確保するための精度.
自動車産業
自動車のプラスチック成分を生産する金型に使用されます:
- プラスチック部品の型: 内部部品の型 (ダッシュボードパネルのように, ドアハンドル, またはカップホルダー) およびエクステリアパーツ (ミラーハウジングやバンパーインサートのように).
- ゴム部品の型: ゴムシールまたはガスケット用の金型 (例えば。, ドアシールまたはエンジンガスケット) - タフネスはゴムの圧縮圧力を処理します.
一般工学
産業環境の型に最適です:
- 鋳造用の金型: 非鉄金属を鋳造するための型 (アルミニウムや亜鉛のように) 小さな部分に (例えば。, ハードウェアコンポーネントまたはマシンブラケット).
- 鍛造用の金型: 非鉄金属用の小さな鍛造型 (銅のように) - 寸法の安定性は、一貫した部分形状を保証します.
エレクトロニクス業界
精密エレクトロニクス部品を作る金型にとって重要です:
- プラスチックケーシング用の型: スマートフォンケース用の金型, ラップトップ充電器, またはUSBコネクタハウジング - 電子コンポーネントに適合するように緊密な許容値を必要とします.
- コネクタ用の金型: 電気コネクタ用の金型 (HDMIまたはイーサネットポートのように) - 滑らかな表面により、コネクタが簡単にプラグインできます.
3. AISI P20 Ni MOLDスチールの製造技術
AISI P20 NIの生産は、事前に硬直した一貫性と機械性の確保に焦点を当てています. これがプロセスです:
1. スチール製造プロセス
- 電気弧炉 (EAF): 最も一般的な方法. スクラップスチールはEAFで溶けます, そして 合金要素 (で, cr, MO) P20 Niの正確な構成に到達するために追加されます.
- 基本的な酸素炉 (bof): レア - マスマーケット金型メーカー向けの低コストのP20NIの大規模生産のみで使用.
2. ローリングと鍛造
- ホットローリング: 鋼は〜1,100〜1,200°Cに加熱され、プレートに丸められます, バー, またはブロック (金型の開始型 - プレートは大きな金型に一般的です, 小さなインサート用のバー).
- コールドローリング: 薄いシートのオプション - 表面を滑らかにし、寸法の精度を向上させます (小さいために使用されます, 精密金型インサート).
- ドロップ鍛造: P20 Niでは珍しい - 大規模なためにのみ使用, 複雑なカビのブランク (例えば。, 自動車ダッシュボード金型ボディ).
- 鍛造を押します: 油圧プレスを使用して密集します, 均一なカビのブランク - 使用中に割れる可能性のある内部欠陥はありません.
3. 熱処理
AISI P20 NIの熱治療は簡単で工場制御されています - 機械加工後の手順は必要ありません:
- アニーリング: 820〜860°Cに加熱してゆっくりと冷却します。簡単な機械加工のためにスチールを180〜220 HBWに溶かします (硬化前の前に行われます).
- オーステナイト化: 850〜900°Cに加熱し、2〜3時間保持します (硬化のために鋼を準備します).
- 消光: オイルでクール (冷却速度を制御して、脆性を回避します).
- 焼き戻し: 550〜600°Cに再加熱し、3〜4時間保持します。 (事前に保護された状態, 機械加工の準備ができました).
4. 表面処理
- 研削: 精密研磨ホイールを使用して金型を形作って正確な許容範囲 (例えば。, 射出型の空洞を滑らかにします).
- 研磨: 鏡のような表面を作成します (光沢のある仕上げが必要なプラスチック部品にとって重要です, スマートフォンケースのように).
- コーティング: オプション - クロームメッキ (耐食性を高めます) または窒化 (耐摩耗性を増加させます 30%) - 研磨プラスチックで使用される金型のideal (ガラスで満たされたppのように).
5. 品質管理
AISI P20 Niのすべてのバッチがテストされ、金型対応の品質が確保されます:
- 化学分析: 分光測定を使用してNiを確認します, cr, およびCレベル (P20 NI仕様と一致するようにします).
- 機械的テスト: 硬度テストが含まれています (28–32 HRCを確認します), 引張試験 (強さのために), 影響テスト (タフネスのために).
- 非破壊検査 (NDT): 超音波検査を使用して、隠された亀裂や欠陥を見つけます (高い噴射圧力に直面するカビにとって重要).
4. ケーススタディ: AISI P20 Ni MOLDスチールが動作しています
現実世界の例は、AISI P20NIが一般的な成形の問題をどのように解決するかを示しています. ここに4つの詳細なケースがあります:
ケーススタディ 1: ボトルキャップ用のプラスチック射出型
アプリケーションの背景: 米国. 飲料会社はAisiを使用しました 1045 (プレーン炭素鋼) ボトルキャップ型用. 型はその後摩耗しました 50,000 サイクル, 再マシングが必要です (原価計算 \(800/型, 6 再マシング/年). **パフォーマンスの改善**: 彼らはAISI P20 NI型に切り替えました. 型は続きました 200,000 サイクル-4倍長い - 再マシニングはありません. **費用便益分析**: 年間再マシニングコストが減少しました \)200 (から \(4,800), 節約 \)4,600/年. ボトルキャップは、より良い一貫性もありました (ゆるいキャップまたはタイトなキャップが少ない), スクラップを減らす 8%.
ケーススタディ 2: 自動車ダッシュボード型
アプリケーションの背景: ダッシュボード型にAISI H13を使用したヨーロッパの自動車サプライヤー. H13は機械加工するのが困難でした 10 作る日 (原価計算 \(15,000/型, 4 金型/年). **パフォーマンスの改善**: 彼らはAISI P20 NIに切り替えました. 機械加工時間はに低下しました 5 日/金型, そして、金型コストが低下しました \)10,000.
費用便益分析: 年間金型コストが低下しました \(40,000 (から \)60,000), 年間20,000ドルを節約します. また、より速い機械加工により、新しいダッシュボードデザインを起動することもできます 2 数週間前.
ケーススタディ 3: エレクトロニクスコネクタ金型
アプリケーションの背景: 中国の電子機器メーカーがUSBコネクタハウジングにアルミニウム合金金型を使用しました. 型はその後ゆがんでいました 30,000 サイクル (寸法の安定性が低いため), 原価計算 \(2,000/型, 8 交換/年. **パフォーマンスの改善**: 彼らはAISI P20 NI型に切り替えました. 型は続きました 150,000 サイクルとワープしませんでした. **費用便益分析**: 年間交換費用は減少しました \)3,200 (から \(16,000), 節約 \)12,800/年. コネクタのフィットが改善されました - 顧客のリターンはそれによって落ちました 15%.
ケーススタディ 4: ゴム製ガスケット型
アプリケーションの背景: カナダの産業サプライヤーがゴム製ガスケットに真鍮合金金型を使用した. 型は冷却水から腐食しました 40,000 サイクル, 原価計算 \(1,500/型, 5 交換/年. **パフォーマンスの改善**: 彼らはAISI P20 NI型に切り替えました (クロムメッキ付き). 型は続きました 180,000 サイクルと腐食がありませんでした. **費用便益分析**: 年間交換費用は減少しました \)1,667 (から \(7,500), 節約 \)5,833/年. ガスケットの一貫性も改善されました。顧客機器の対戦者が漏れています.
5. AISI P20 NI MOLD STEEL VS. その他の材料
AISI P20NIは他のカビ鋼や非ステルと比較してどうですか? データを使用して決定しましょう:
他のカビ鋼との比較
aisi p20niは他のカビ鋼としばしば比較されます。:
| 財産 | P20はです | AISI P2 | AISI P3 | Aisi P5 | Aisi H13 |
| 硬度 (HRC) | 28–32 | 18–22 | 18–22 | 22–26 | 44–48 |
| 耐摩耗性 | 良い | 低い | 低い | 適度 | とても良い |
| 衝撃の靭性 | 素晴らしい | 良い | 良い | 良い | 良い |
| 料金 | 中くらい | 低い | 低い | ミディアムロー | 高い |
| 加工性 | 素晴らしい | 素晴らしい | 素晴らしい | 素晴らしい | 良い |
| に最適です | 精密金型 | 低容量型 | 低容量型 | 中容量型 | ハイウェア型 |
非鋼材料との比較
非ステルがAISI P20 NIの中程度から高生産の耐久性に匹敵することはできません:
| 材料 | 硬度 (HRC) | 耐摩耗性 | 衝撃の靭性 | 料金 | 加工性 |
| AISI P20 Ni MOLDスチール | 28–32 | 良い | 素晴らしい | 中くらい | 素晴らしい |
| アルミニウム合金 | 8–12 | 低い | 良い | 低い | 素晴らしい |
| 真鍮合金 | 15–20 | 適度 | 良い | 中くらい | 素晴らしい |
| ポリカーボネート | <5 | 非常に低い | 良い | 低い | 良い |
| ポリスルホン | <5 | 非常に低い | 適度 | 中くらい | 良い |
重要なポイント: AISI P20NIは、ほとんどの精密成形ニーズの「スイートスポット」です. アルミニウム/真鍮よりも耐久性があります (5倍長く続きます) H13よりも機械加工しやすい (生産時間を削減します 50%) - 品質と費用効率の両方を必要とする中程度の生産走行に最適.
Yigu TechnologyのAISI P20 Ni Mold Steel
Yiguテクノロジーで, AISI P20 NIにお勧めします 80% カビを作るクライアント、特にプラスチックのクライアント, 自動車, およびエレクトロニクス. その事前に硬化した状態は、マシン後の熱処理を排除します, 時間を節約し、カビの反りを減らします. クライアントは、アルミニウムやプレーンスチールと比較して、3〜4倍のカビ寿命が見られることがよくあります, そして、そのニッケル強化された靭性は、ひび割れた型が少ないことを意味します. 一貫性があるビジネスのために, H13に過剰に支出することなく、高品質の部品, AISI P20 Niは最も信頼性があります, 費用対効果の高い選択.
AISI P20 Ni MOLDスチールに関するFAQ
- 機械加工後にAISI P20 NIを加熱する必要がありますか?
いいえ - aisi p20niは工場で28〜32 HRCに事前に硬化しています. あなたはそれを金型に直接機械加工し、すぐにそれを使用することができます, 時間を節約し、熱誘発性の反りを避けます.
- aisi p20 niは、研磨プラスチックを備えた型に使用できます (ガラスで満たされたppのように)?
はい, ただし、表面コーティングを追加することをお勧めします (ニトリッドのように). コーティングされていないP20 Niは、研磨プラスチックでより速く摩耗します, しかし、ニトリッドのブースト 耐摩耗性 による 30%, 型を長持ちさせます 150,000+ サイクル.
- AISI P20 niはアルミニウム合金型よりも高価です?
はい - P20 NIは、事前に2〜3倍の費用がかかります. しかし、それは5〜6倍長く続きます (200,000 サイクルvs. 30,000 アルミニウム用), したがって、金型のライフサイクルよりも総コストは40〜50％低いです. 高プロダクションの実行の場合, P20 Niは長期的には安くなります.
