Trong ngành chế tạo khuôn mẫu thì vật liệu chế tác là ra khuôn rất quan trọng. Vì việc chọn loại thép sẽ quyết định chất lượng của khuôn mẫu tạo thành như: đúng kích thước, đạt chuẩn về hình dáng. Vậy nên chọn loại thép nào để làm khuôn mẫu sẽ là một câu hỏi rất phô biến.

 

thép làm khuôn mẫu bao gồm nhiều loại trên thị trường với mục đích sử dụng khác nhau vì vậy giá thành cũng vì thế mà khác nhau.

 

Theo mục đích sử dụng mà người ta chia thành các loại sau:

 

Thép làm khuôn nhựa

Thép làm khuôn dập nóng

Thép làm khuôn dập nguội

Thép nhôm ép nhiệt

Một số loại thép làm khuôn mẫu tốt, chất lượng cao thường được sử dụng phổ biến trong ngành khuôn mẫu bao gồm:

 

1. Thép khuôn mẫu P20+Ni

Thép P20 là mác thép theo tiêu chuẩn AISI (Mỹ), mác thép tương đương là 1.2311 theo tiêu chuẩn DIN (Đức). Thép P20/1.2311 là loại thép hợp kim – là loại thép chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp

 

a. Tính chất cơ học và đặc điểm của thép P20

 

Thép P20/1.2311 có những đặc điểm nổi bật như sau:

Có khả năng mài bóng và gia công tia lửa điện tốt

Độ bền và tính thấm nitơ tốt

Hàm lượng lưu huỳnh thấp, cấu trúc đồng nhất và tinh khiết

Khả năng đánh bóng, EDM và quang hóa cao

Đường sọc thô ít và sự tăng độ cứng ít khi gia công tia lửa điện

Khả năng gia công cắt tuyệt vời, độ cứng đồng nhất mọi nơi

b. Ứng dụng

 

Loại thép này được dùng trong các lĩnh vực như

Làm khuôn nhựa chính xác có kích thước trung bình hoặc lớn với tuổi thọ cao.

Làm khuôn ép phun, khuôn thổi, khuôn định hình, khuôn ép nén Melamine

Làm đầu lò cho máy ép đùn, các chi tiết máy, trục

Khuôn đúc áp lực cho hợp kim thiếc, chì, kẽm

Khuôn thiết bị điện tử, đồ dùng gia dụng: thùng tivi, máy giặt, máy lạnh, đèn trước, đèn sau ô tô…

2. Thép khuôn mẫu SUS420J2

Thép SUS420J2 (JIS) tương đương với các mác thép như DIN 1.2083, 4Cr13 (GB).

 

Thành phần hóa học của thép SUS420J2 có chứa các nguyên tố như:C Si Mn P S Ni Cr W Mo V

 

a. Đặc điểm của thép SUS420J2/ 4Cr13

 

Thép SUS420J2 có khả năng chống gỉ cao, đánh bóng tốt, gia công tốt, chống mài mòn cao

Điều kiện xử lí nhiệt và gia công: độ cứng của thép sau khi gia nhiệt là : 48-52 HRC

b. Ứng dụng của thép SUS420J2/ 4Cr13(DIN 1.2083)

 

Khuôn sản phẩm điện tử

Khuôn mũ bảo hiểm

Khuôn thổi nhựa PVC-PET

Khuôn thủy tinh

Khuôn nhựa tổng hợp

Khuôn cao su

Khuôn ép phun chịu mài mòn

3. Thép khuôn mẫu SKD11

Thép SKD11 là thép làm khuôn dập nguội tốt, theo tiêu chuẩn JIS. Chúng tương đương với các mác thép như D2 (ASIM), DIN 1.2379

 

Thành phần hóa học của thép SKD11 chủ yếu gồm: C Si Mn P S Cr Mo V

 

a. Đặc điểm của thép làm khuôn dập nguội SKD11

 

Thép SKD11 chúng có các đặc điểm sau:

 

Giúp nâng cao hiệu suất và tuổi thọ cao

Bề mặt gia công cắt gọt mịn, đẹp và chịu được lực mài mòn cao

Thép làm khuôn dập nguội với độ chống mài mòn cao ở môi trường bình thường

Độ thấp tôi tốt và ứng suất tôi là thấp nhất.

b. Ứng dụng của thép làm khuôn dập nguội SKD11

 

Thép SKD11 được dùng làm:

Khuôn dập nguội

Trục cán

Dao chấn tròn, dao xả bang

Các chi tiết chịu mài mòn.

4. Thép khuôn mẫu SKD61

Thép SKD61 là mác thép theo tiêu chuẩn của Nhật Bản (JIS – Japan Industrial Standard) được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp khuôn dập, nhưng thép SKD61 được ưa chuộng hơn trong quá trình làm khuôn dập nóng.

 

Thép SKD61 làm khuôn dập nóng hoặc đúc với áp lực. Chúng tương đương với các mác thép như H13 (ASIM), DIN 1.2344,

 

Thành phần hóa học của thép SKD61 chủ yếu gồm: C Si Mn P S Cr Mo V

 

a. Đặc điểm của thép SKD61

 

Khả năng chống rạn nứt nóng: Cacbon có ảnh hưởng lớn đến độ dẻo, độ bền, độ cứng, khả năng chống oxy hóa của môi trường, khả năng đàn hồi của thép SKD61. Hàm lượng Cacbon trong mác thép SKD61 ở mức 0,39% giúp thép cứng hơn nhưng không giảm tính đàn hồi của thép.

Độ bền ở nhiệt độ làm việc: Nhờ có Lưu huỳnh đưa vào thép SKD61 cùng Mangan tạo thành Sunfua Mangan (MnS). MnS được kết tinh ở nhiệt độ cao dưới dạng các hạt nhỏ rời rạc và ở nhiệt độ cao có tính dẻo nhất định nên không bị chảy hoặc đứt, gãy. Do vậy, khuôn dập nóng bằng thép SKD61 có độ bền và độ dai cao ở nhiệt độ làm việc.

Khả năng chịu mòn ở nhiệt độ làm việc:Hàm lượng Crom trong thép SKD61 giúp cải thiện sức mạnh và độ cứng. Cải thiện các tính chất cơ nhiệt cao của thép. Tính chống ăn mòn tốt và khả năng chống oxy hóa từ môi trường. Hàm lượng crom càng cao thì khả năng chống gỉ càng tốt. Lớp Crom được thêm vào giúp tạo ra một lớp màng bảo vệ trong suốt trên bề mặt thép mà mắt thường không nhìn thấy được. Lớp màng này không làm mất đi tính sáng bóng của thép.

b. Ứng dụng phổ biến của thép SKD61

 

Thép SKD61 có khả năng tăng tuổi thọ và tính ổng định của khuôn mẫu một cách chính xác. Chúng được dùng trong khuôn đúc dập nóng như:

 

Khuôn đúc áp lực cho cả nhôm và kẽm

Sử dụng trong khuôn mẫu, gia công nóng

Khuôn đúc áp lực

Đầu đùn kim loại cho các kim loại nhẹ

Khuôn rèn dập

Xylanh ngành nhựa

Lõi đẩy, đầu lò, dao cắt nóng

5. Thép khuôn mẫu S50C.

a. Đặc điểm của thép S50C

 

- Thép S50C là thép cường độ cao, có hàm lượng carbon trung bình, độ dẻo và làm việc lạnh năng suất

 

- Có khả năng chịu oxi hóa mạnh, chống gỉ cao, đánh bóng tốt, độ cứng 46~52 HRC, chịu nhiệt cao.

 

- Độ bền tốt, dẻo dai dễ xử lý nhiệt thích hợp sử dụng chi tiết thông thường

 

b. Ứng dụng của thép S50C

 

- Được sử dụng rộng rãi làm vỏ khuôn (mould base), khuôn nhựa thường

 

- Dùng chế tạo các chi tiết máy, khuôn gạch, khuôn cao su, các thiết bị, chi tiết trong xe …

 

- Dùng trong ngành đóng tàu, thuyền, kết cấu nhà xưởng, bồn bể xăng dầu, cơ khí, cơ khí xây dựng…

 

- Dùng trong các ngành chế tạo máy, ngành cơ khí, nồi hơi

 

- Dùng làm khuôn nhựa, khuôn bàn ghế, đồ gia dụng bằng nhựa