معرفی برخی از متداولترین استانداردهای نامگذاری فولادها

در صنعت قالب‌ تزریق پلاستیک، استانداردهای نامگذاری فولاد و انتخاب فولاد به عنوان ماده‌ای اصلی برای ساخت قالب بسیار مهم است. فولاد ها انواع مختلفی دارند که هر کدام از آن ها خواصی مختص به خود را داشته و دارای استانداردی تعریف شده و جهانی می باشند. با توجه به اهمیت و کاربرد فولاد و با در نظر گرفتن خواص و استانداردهای تعریف شده جهانی، این مواد نامگذاری متفاوتی دارند. برای انتخاب فولاد مناسب جهت ساخت قالب عوامل متعددی تاثیرگذارند و این انتخاب آن قدر با اهمیت و تاثیرگذار است که از آن به عنوان یک دانش در این صنعت یاد می کنند. در ادامه این مقاله به عوامل موثر در انتخاب نووع فولاد به طور مفصل می پردازیم.

استانداردهای نامگذاری فولاد در صنعت ساخت قالب تزریق پلاستیک

استانداردهای نامگذاری فولادها، به تولیدکنندگان و استفاده‌کنندگان فولاد کمک می‌کنند تا به طرز بهینه‌تری با این ماده کار کنند و از تنوع و گستردگی نوع فولادها در بازار آگاه شوند. در این مقاله، به بررسی انواع فولاد و استانداردهای نامگذاری آن که برای ساخت قالب تزریق پلاستیک استفاده می شوند، می‌پردازیم. همچنین، خصوصیات مهم فولاد، عوامل تأثیرگذار بر انتخاب فولاد مناسب و روش‌هایی برای پردازش و حفظ فولاد در قالب‌های تزریق پلاستیک را بررسی خواهیم کرد.

اهمیت و ویژگی های فولاد در قالبسازی

فولاد به عنوان ماده ای بسیار مهم و پایه در ساخت قالب تزریق پلاستیک می باشد. فولاد ها با توجه به خواصشان این امکان را به ما می دهند که قالب هایی با دقت بالا، عملکرد دقیق، عمر طولانی داشته باشند و از ویژگی های بارز آن ها می توان به مقاومت در برابر فشار، حرارت، سایش و خورندگی اشاره کرد، ویژگی های ذکر شده با توجه به نوع نیاز ما به آن ها در انتخاب فولاد برای ساخت قالب تزریق پلاستیک تاثیرگذار می باشد.

انتخاب فولاد مناسب برای ساخت قالب تزریق پلاستیک 

نوع فولاد	ویژگی‌ها	کاربردها
H13 (DIN 1.2344)	مقاوم در برابر حرارت و سایش، سختی بالا، مقاومت در برابر ترک‌های حرارتی	قالب‌های با دمای بالا، قطعات پیچیده و قالب‌های ضربه‌ای
p20 (DIN 1.22311)	سختی متوسط، ماشین کاری آسان، مقاوم در برابر ضربه و سایش، قابلیت پولیش بالا	قالب تزریق پلاستیک با قطعات بزرگ و متوسط
S136 (DIN 1.2083)	ضدزنگ، مقاومت بالا در برابر خوردگی، پولیش عالی برای تولید قطعات شفاف	قالب‌های قطعات پزشکی، بطری‌های PET، و قطعات شفاف
(DIN 1.2083) 420	فولاد ضدزنگ با قابلیت پولیش بالا، مقاوم در برابر خوردگی و سایش	قالب‌های تزریق پلاستیک برای قطعات شفاف و دقیق
DIN 1.2738 (P20+Ni)	سختی بالاتر از P20، مقاوم در برابر سایش، قابلیت ماشین‌کاری و پولیش بالا	قالب‌های بزرگ و پیچیده با دقت بالا
718H (DIN 1.2738 mod)	مقاوم در برابر خوردگی و سایش، سختی بالا و یکنواخت در طول قالب	قالب‌های چند حفره‌ای و قطعات پلاستیکی با دقت بالا
NAK80	فولاد از پیش سخت‌شده، مقاومت در برابر سایش، قابلیت پولیش و حکاکی بالا	قالب‌های قطعات دقیق و دکوراتیو، مثل بدنه لوازم خانگی
SKD61 (H13 معادل ژاپنی)	مقاوم به حرارت، سایش و ترک‌های حرارتی	قالب‌های با دمای بالا، قطعات پلاستیکی صنعتی
DIN 1.2714	مقاوم در برابر ضربه و فشار، مناسب برای قالب‌های سنگین	قالب‌های بزرگ و صنعتی با فشار بالا
2738HH (پیشرفته از 1.2738)	سختی و مقاومت بالا در برابر سایش، قابلیت پولیش و کیفیت سطح بالا	قالب‌های پیچیده و قطعات با ظرافت بالا

 

عوامل موثر بر انتخاب نوع فولاد و استانداردهای نامگذاری فولاد

در انتخاب فولاد مناسب برای قالبسازی، عوامل مختلفی نقش مهمی ایفا می‌کنند. در اینجا به برخی از این عوامل به طور مختصر می پردازیم. خصوصیات قطعه تزریقی مانند ابعاد، وزن و پیچیدگی قطعه، نوع پلاستیک استفاده شده، حجم تولید کلی و تیراژ تولید در یک بازه زمانی، کیفیت سطح قطعه نهایی و … همچنین، هزینه تولید قالب، عمر مفید مورد انتظار، نوع طراحی قالب، هزینه های تعمیر و نگهداری آن، مشخصات دستگاه تزریق پلاستیک و … از عواملی هستند که در انتخاب نوع فولاد تاثیرگذار می باشند.

اساس تقسیم بندی فولادها

فولادها به روشهای مختلفی تقسیم بندی می شوند که تقسیم بندی آنها می تواند بر اساس موارد زیر باشد:
بر اساس ترکیب شیمیایی، مانند فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ ، فولاد زنگ نزن و …
روش تولید مانند روش کوره الکتریکی و …
بر اساس روش ساخت، مانند نورد گرم، نورد سرد و …
بر اساس شکل محصول مانند ورق، لوله، میله، صفحه و …

روش اکسیژن زدایی مانند فولاد آرام، نیمه آرام، جوشان و …

بر اساس ریز ساختار مانند فریتی مارتنزیتی ،پرلیتی
بر اساس استحکام مورد نیاز ،
عملیات حرارتی مانند بازپختی کوئنچ و تمپر و …
بر اساس کیفیت محصول مانند فولاد با کیفیت آهنگری، کیفیت تجاری و ….
بر اساس کاربرد مانند فولاد فنر، فولاد ساختمانی، فولاد ابزار و …

تقسیم بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

انواع فولادها قالبسازی:

۱- فولادهای ساده کربنی ( Fe-C)
۲ – فولادهای آلیاژی ( Fe – C + Alloy Elements)
تقسیم بندی انواع فولادهای ساده کربنی:
فولادهای کم کربن (Low Carbon Steel):

استانداردهای نامگذاری فولاد

استاندارد نامگذاری فولاد آی اس او (ISO)

یکی از مهم‌ترین استانداردهای نامگذاری فولادها استاندارد آی اس او است. این استاندارد بر اساس تعیین کد شناسیی فولادها انجام می‌شود. با استفاده از این کد ملی، می‌توان فولادها را به صورت یکتا و قابل تشخیص مشخص کرد. همچنین، استاندارد آی اس او اطلاعاتی درباره خواص مکانیکی فولادها نیز در اختیار متخصصان فنی قرار می‌دهد.

استانداردهای نامگذاری فولاد آی اس آی (ISI)

این استاندارد نیز مانند استاندارد ISO بر اساس کد شناسایی فولادها انجام می‌شود. همچنین، نامگذاری بر اساس ترکیب شیمیایی فولاد نیز در این استاندارد مورد توجه قرار می‌گیرد. با استفاده از این استاندارد، می‌توان فولادها را بر اساس ترکیب شیمیایی آن‌ها دسته‌بندی کرد.

استاندارد نامگذاری فولاد آمریکا (AISI)

استاندارد نامگذاری آمریکا یا AISI نیز در زمینه نامگذاری فولادها بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد به دو روش نامگذاری فولادها می‌پردازد. روش اول، بر اساس سیستم SAE است که به کمک آن می‌توان فولادها را دسته‌بندی کرد. روش دوم نیز بر اساس ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولادها است و اطلاعات دقیق‌تری را درباره آن‌ها ارائه می‌دهد.

استانداردهای نامگذاری فولاد آلمانی (DIN)

استاندارد نامگذاری آلمانی یا DIN نیز در نامگذاری فولادها اهمیت زیادی دارد. این استاندارد نامگذاری فولادها را بر اساس کد شناسایی انجام می‌دهد و به تولیدکنندگان و کاربران فولاد اطلاعات کاربردی درباره خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی آن‌ها را می‌دهد.

استانداردهای نامگذاری فولاد بریتانیا (BS)

استاندارد نامگذاری بریتانیا یا BS نیز در نامگذاری فولادها استفاده می‌شود. این استاندارد بر اساس کد شناسایی فولادها نامگذاری را انجام می‌دهد و اطلاعات مفیدی درباره ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولادها ارائه می‌دهد.

استانداردهای نامگذاری فولاد روسیه (GOST)

در نهایت، استاندارد نامگذاری روسیه یا GOST نیز در نامگذاری فولادها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد بر اساس کد شناسایی فولادها نامگذاری را انجام می‌دهد و اطلاعات مربوط به ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولادها را در اختیار متخصصان قرار می‌دهد.

انواع فولاد که در ساخت قالب تزریق پلاستیک استفاده می‌شود

حال که با انواع عوامل مؤثر در انتخاب فولاد آشنا شدیم لازم می‌دانم در اینجای مقاله انواع فولادهایی که در ساخت قالب تزریق پلاستیک استفاده می‌شود را معرفی کنیم و به صورت مختصر برخی از پرکاربردترین‌های آن‌ها را بررسی کنیم. انواع این فولاد عبارت‌اند از:

• AISI
• P21
• H13
• A2
• A4
• A6
• A8
• ۴۱۴۰
• ۴۱۵۰
• ۱٫۲۳۱۲ – P20- M200
• P2
• ۰۱
• ۰۲
• S7
• 2083
• 2311
• 2738
• MO40

کاربرد فولاد قالب پلاستیکی محدود به قالب های تزریق پلاستیک نیست و در قالب سازی آلومینیوم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد H13 و H11 دو فولادی هستند که در قالب سازی آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فولاد زد زنگ کلاس ۴۱۴ و ۴۲۰

یکی از پرکاربردترین و بهترین فولادهایی که در ساخت قالب تزریق استفاده می‌شود فولادهای سری 414 و 420 هستند که بارزترین ویژگی‌شان ضد زنگ بودن آن‌ها است. این فولادها به علت اینکه دارای کیفیت بالایی هستند به‌خوبی پولیش می‌شوند. در این فولادها عیوبی مانند موک ، تخلخل ،تفکیک شدگی کاربید ، و دیگر موارد یا اصلاً ندیده نمی‌شود یا به ندرت دیده می‌شود.

فولاد ۱٫۲۳۱۲

فولاد ۱٫۲۳۱۲ را در اندازه‌های مختلف با کیفیت سطح آینه‌ای و قابلیت براده برداری مناسب در ساخت قالب های تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد معمولاً در ساخت قالب‌هایی که کار می‌رود که قرار است در صنایع غذایی و بهداشتی استفاده شود. فولاد ۱٫۲۳۱۲ دارای حدود ۰٫۴ درصد کربن، ۰٫۳ تا ۰٫۵ درصد سیلیسیم و حدود ۱٫۵ درصد منگنز است. عناصر کلیدی در آنالیز فولاد قالب پلاستیک، کروم و مولیبدن هستند که با توجه به درصد این عناصر، یک فولاد آلیاژی به نام فولاد قالب پلاستیک با خاصیت پولیش پذیری و سطح صیقلی قابل قبول تولید و در صنایع مربوطه مورد مصرف قرار می‌گیرد. چون این فولاد دارای 4 درصد کربن است، لذا نمی‌توان از آن انتظار داشت در روغن سخت شود. پدیده کوئنچ کردن نیز بعد از رسیدن به دمای ۸۳۰ درجه سلسیوس انجام می‌شود.

تسمه فولاد قالب پلاستیک ۱٫۲۳۱۲ با ابعاد ۲۶۰*۹۰ – ۳۶۰*۹۰ – ۳۸۰*۹۰ – ۴۰۰*۹۰ – ۵۰۰*۹۰ – ۲۱۰*۱۲۰ – ۱۵۰*۴۰ و سایر ابعاد تولید می‌شود و میلگرد ۱٫۲۳۱۲ از ضخامت ۳۰۰ میلی‌متر به بالا موجود است. این فولاد را با این نام یا نام های دیگری اعم از؛ M200، ۷۱۸، GS 3،MOULREXA و P20 نیز می‌شناسند.

این فولاد شباهت زیادی به فولاد 41XX دارد. از فولاد 41XX برای مصارف فضایی استفاده می‌شود. این فولاد به سبب خاصیت چکش‌خواری، کاربردهای زیادی دارد. در دمای ۷۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به حالت خمیری شکل می‌رسد. این فولاد توسط هوا سرد و در دماهای پایین نیز نرم می‌باشد.

فولاد 1.2738 (M238)

این فولاد، یکی دیگر از انواع فولاد قالب پلاستیکی می‌باشد که با نام M238 در بازار شناخته می‌شود. از خصوصیات M238 می‌توان به قابلیت ماشین‌کاری خوب و استفاده در برخی از صنایع به عنوان فولاد گرمکار، اشاره کرد. از جمله ویژگی‌های تخصصی این فولاد M238 دمای فورجینگ 850-1050 ، دمای آنیلینگ 720-740 درجه سانتی‌گراد و درجه سختی برینل 300HB است. کاربرد‌های فولاد M238 می‌توان به استفاده در فرایندهای :

• ریخته گری تحت فشار (دایکست)
• ساخت ابزارهای هیدروفرمینگ
• ساخت قالب‏‌های صفحه اجاق گاز
• میز و صندلی پلاستیکی
• انواع لوازم پلاستیکی مانند: بطری مواد غذایی و شیمیایی همچون نوشابه

اشاره کرد.

فولاد 1.2083 (M310)

این فولاد نیز به دلیل داشتن دمای فورجینگ 1050-850، دمای آنیلینگ 780-730، دمای سختی پذیری 1000 – 1050، دمای برگشت 100 – 200 درجه سانتی‌گراد و داشتن محیط خنک کردن روغن به یکی از پرکاربردترین فولادها در ساخت قالب تزریق پلاستیک تبدیل شود.

فولاد MO40– ۱٫۷۲۲۵

فولاد۱٫۷۲۲۵ که با نام تجاری MO40 بکار می‌رود، یک نوع فولاد قالب پلاستیکی به حساب می‌آید و در بین انواع فولاد قالب پلاستیکی، از دیگر فولادهای موجود از اهمیت بیشتری برخوردار است. چرا که این فولاد از ترکیب شیمیایی crmo4 تولید می‌شود. برخی از ویژگی‌های فولاد MO40 عبارت‌اند از: دمای آنیلینگ 800-850 دمای تمپر 875-900 استاندارد‌های فولاد MO40 در برخی از کشور‌های دنیا، عبارت‌اند از: آلمان DIN 1.7225 سوئد 42CRMO4 ایالات متحده آمریکا AISI 4140 فولاد mo40 بسته به میزان سختی در دمای ۲۰۵-۶۴۹ درجه سانتی‌گراد تمپر می‌شود. تمپر فولاد در دمای پایین باعث افزایش سختی آن می‌شود. به عنوان مثال، اگر در۳۱۶ درجه سانتی‌گراد تمپر شود، استحکام کششی آن برابر با ۲۲۵ksi می‌باشد. حال اگر فولاد MO40 در ۵۳۸ درجه سانتی‌گراد تمپر شود، استحکام کششی آن برابر با ۱۳۰ksi خواهد بود. جوشکاری این نوع فولاد با استفاده از تمامی روش‌ها، ممکن است اما اگر در شرایط عملیات حرارتی جوش داده شود، ویژگی‌های مکانیکی آن دچار ضعف خواهد شد. بنابراین در چنین شرایطی، فولاد عملیات حرارتی دچار مشکل می‌شود. کاربرد مهم فولاد mo40 می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• شاتون‌های صنعتی
• محور خودرو‌های سواری
• دنده و فرمان خودرو‌ها
• پیچ های مختلف مانند: استد بولت‌ و انکر بولت
• توربین‌های مختلف در صنایع مختلف
• غلطک‌های صنایع سیمان‌سازی
• صنایع هوا و فضا
• غلطک‌های صنایع فولاد
• ظروف تحت فشار در صنایع شیمیایی

نتیجه‌گیری استانداردهای نامگذاری فولاد

در این مقاله، به بررسی برخی از متداولترین استانداردهای نامگذاری فولادها پرداختیم. استانداردهای مختلفی مانند ISO، AISI، DIN، BS و GOST وجود دارند که به تولیدکنندگان و کاربران فولادها کمک می‌کنند تا با این ماده به بهترین شکل کار کنند. نامگذاری فولادها بر اساس کد ملی، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آن‌ها اطلاعات مفیدی را درباره آن‌ها ارائه می‌دهد. استفاده از این استانداردها در صنایع مختلف توصیه می‌شود تا از کیفیت و استاندارد بالای فولادها اطمینان حاصل شود.
شرکت قالب سازی فن آورپلاستیک در انتخاب فولاد برای ساخت قالب تزریق پلاستیک در پروژه های خود با توجه به داشتن نیروهای متخصص و با دانش در این زمینه همواره از بهترین متریال و مواد استفاده می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره برای طراحی و ساخت قالب می توانید با شماره ۰۹۱۲۰۹۱۲۷۳۸ تماس حاصل فرمایید.
در مقالات دیگر راجع به انواع فولادی که در ساخت mold استفاده می شوند مفصل صحبت خواهیم کرد.

سوالات متداول:

۱. آیا همه قالب‌های تزریق پلاستیک از فولاد ساخته می‌شوند؟

خیر، برای قالب‌های تزریق پلاستیک می‌توان از مواد دیگری مانند آلومینیوم و مس استفاده کرد، اما فولاد به دلیل مقاومت بیشتر و قابلیت پردازش و تغییر شکل بالا، گزینه اول برای ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک است. البته انتخاب جنس mold به عوامل زیادی از قبیل نوع محصول تولیدی، میزان سفارش، ماده اولیه محصول و … دارد.

۲. آیا تمام قطعات تزریقی نیاز به پردازش حرارتی دارند؟

خیر، تکنیک پردازش حرارتی برای تقویت سطحی و استحکام قالب استفاده می‌شود. اما در برخی موارد، قالب‌های ساده‌تر ممکن است نیازی به این پردازش نداشته باشند.

۳. آیا قالب‌های تزریق پلاستیک قابل استفاده مجدد هستند؟

بله، قالب‌های تزریق پلاستیک قابلیت استفاده مجدد دارند. پس از تزریق قطعه، قالب می‌تواند بازیافت شود و برای تزریق قطعات دیگر استفاده شود.

۴. آیا همه قالب‌های تزریق پلاستیک مقاوم در برابر حرارت هستند؟

خیر، مقاومت قالب‌های تزریق پلاستیک در برابر حرارت بستگی به نوع فولاد استفاده شده دارد. برخی از فولادها می‌توانند در دماهای بالا به خوبی عمل کنند، در حالی که دیگران نمی‌توانند با دماهای بالا سازگاری داشته باشند.

۵. آیا فولادهای استیل برای ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک مناسب هستند؟

بله، فولادهای استیل، به ویژه فولادهای استیل ضدزنگ، برای ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک مناسب هستند. این فولادها مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش دارند که به طور خاص در صنایع غذایی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برخی دیگر از سوالات متداول در این مبحث

چه استاندارد نامگذاری برای فولاد بهترین است؟

آیا استانداردهای نامگذاری فولاد بین کشورها متفاوت هستند؟
آیا نامگذاری بر اساس ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد مهم است؟
چه تأثیری دارد که استاندارد نامگذاری فولاد بر اساس کد شناسایی باشد یا نباشد؟
با مطالعه و استفاده از این استانداردها، فولادهای مورد استفاده در صنایع مختلف می‌توانند با کیفیت و استاندارد بالا تولید و استفاده شوند.