Un examen de aleaciones de cobre de plástico por inyección

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Un examen de aleaciones de cobre de plástico por inyección

Mensaje sin leer por megacam » Enero 14th, 2012, 6:35 pm

Aleaciones de cobre son atractivos para la industria del molde debido a su elevada conductividad térmica, facilidad de mecanizado mediante una variedad de procesos y resistencia a la corrosión al agua, enfriamiento de líquidos y los plásticos que se inyecta.

El cobre es el conductor más térmica de los sólidos comunes; sólo son más conductivas diamante y nitruro de boro cúbico, plata. Esto hace cobre una excelente opción para moldes de inyección de plástico que debe quitar calor de plástico inyectado, fundido a dejar solidificar. Sin embargo, cobre es ni difícil ni lo suficientemente fuerte en su forma pura para servir como un molde de inyección. Afortunadamente, Metalmecánicos han desarrollado aleaciones de cobre que conservan gran parte de la conductividad al alcanzar fuerza y dureza que se acerca o la de aceros supera incluso. El propósito de este artículo es revisar los ahora comunes a la industria por inyeccción de aleaciones de cobre.
Conductividad y dureza.jpg
FIGURA 1: Conductividad y dureza Brinell de aleaciones comunes de molde.
Aplicaciones, atributos y clases de aleación de cobre
Hay cuatro clases de aleaciones de cobre utilizados en la industria por inyeccción. Éstos se enumeran en la tabla 1. El menos caro de estos es bronce aluminio (C62400 o C95400). Aunque menos costosa, es también la más suave y menos conductora. La siguiente clase de aleación es los bronces Corson. Se incluyen C18000 y la aleación Cu-7Ni-2Si-1Cr más fuertemente aleada. C18000 está disponible en espesor de grandes secciones y tiene excelente conductividad y dureza moderada. La aleación de Cu-7Ni-2Si-1Cr teniendo buena conductividad y dureza no está disponible en espesores superiores a 6 ". La siguiente clase de aleación es Cu-9Ni-6Sn spinodal cobre (C96970). Tiene buena dureza y conductividad moderado. Está disponible en espesores de gran sección. La clase final de aleaciones es los coppers de berilio, incluso C17510 con excelente conductividad y dureza moderada y C17200 con buena conductividad y dureza excelente. Estos son el cobre premier moldura aleaciones, proporcionando la mayor dureza para una determinada conductividad. Un gráfico de la dureza y conductividad de estas aleaciones junto con otras aleaciones de molde común se da en la figura 1.
Conductividad y dureza.jpg
FIGURA 1: Conductividad y dureza Brinell de aleaciones comunes de molde.
Los atributos de cobre aleaciones que hacen atractivo a la industria del molde son elevada conductividad térmica, facilidad de mecanizado mediante una variedad de procesos y resistencia a la corrosión al agua, enfriamiento de líquidos y los plásticos que se inyecta. Con conductividad térmica de dos a 10 veces más que la de los aceros de herramienta común, estas aleaciones pueden utilizarse en aplicaciones de núcleo y cavidad de molde de inyección para eliminar puntos calientes, reducir deformaciones y reducir el tiempo de ciclo. Esto ha quedado demostrado en varios studies.1,2 que el efecto general es parte de mejor calidad y mayor productividad.
Termografía de lente de policarbonato.jpg
FIGURA 2: Termografía de lente de policarbonato enfriado en un molde de W/m/K acero 25 y un molde de W/m/K cobre 130 con el tiempo de ciclo especificado.
Para demostrar la eficiencia del enfriamiento de materiales de molde de alta conductividad, se realizó un estudio en que policarbonato lentes oftálmicos fueron moldeados en W 24, m, K (14 Btu/hr/ft/˚F) 420 inserciones de acero inoxidable y también en 130 W/m/K (75 Btu/hr/ft/˚F) C17200 inserta de aleación de cobre. Las lentes de policarbonato son 2 mm de espesor formada de un policarbonato de calidad oftálmica inyectado en 310˚C. Agua de refrigeración se distribuyó en 55˚C. Imágenes termográficas de las lentes expulsadas el molde se muestran en la figura 2. Las imágenes muestran que incluso con un enfriamiento ciclo 60 por ciento más corto (10 vs 25 segundos) el molde de cobre de alta conductividad eliminado más calor que el molde de acero inoxidable.

Aleaciones de cobre se utilizan tradicionalmente en las aplicaciones principales donde el cobre alcanza una temperatura menor que acero en una zona de difícil-a-cool, permitiendo el plástico en estas áreas para solidificar más rápidamente. Con un diseño adecuado, inserciones pueden agregarse a los focos en un molde de acero después de fabricación inicial y puede mejorarse primera operación artículo del molde para poder problemáticos estabilidad dimensional y reducción de tiro a tiro. En la figura 3 se muestra un ejemplo de un núcleo insertado utilizado para resolver un problema de moldeo.

Un número de métodos de fabricación puede emplearse para producir un molde de inyección de aleaciones de cobre. Aleación productores emitidos o forjar aleaciones de cobre en una variedad de formas (e. g. rod, anillos y discos), minimizando la cantidad de material de entrada necesario en comparación con tomando material de la placa. Cuando es necesario, la mayoría de las aleaciones de cobre, puede convertirse en grandes placas, para ayudar en la moldura de piezas grandes. Un ejemplo de esto se muestra en la figura 4, un 2 ton C17200 cobre berilio block.3 la conductividad y módulo baja de aleaciones de cobre permiten el uso de mecanizados de alta velocidad, permitiendo que el fabricante lograr metal eliminación de dos a cinco veces mayor que la posible con acero en fresado, torneado y procesos de perforación. También pueden soldar aleaciones de cobre. Tratamientos especializados puede mejorar la pérdida de dureza que estas aleaciones experimentan desde las altas temperaturas del proceso de soldadura. Finalmente, una variedad de recubrimientos puede aplicarse a las aleaciones de cobre para aumentar la durabilidad y facilitar la liberación de molde.
placa material.jpg
FIGURA 4: Un 6 "x 40" x 100 "placa C17200-AT de tamaño suficiente para la fabricación de ambas mitades de un gran dispositivo o fascia automotriz morir.

Resumen

Ciclo de tiempo reducción y moldeo durabilidad siendo dos de las claves por inyección rentable, la elevada conductividad térmica y buena fuerza de aleaciones de cobre hacen una herramienta importante de la moldeador de inyección. Constructores de molde tienen ahora muchas aleaciones de cobre y métodos de fabricación a su disposición para realizar moldes eficientes y duraderas.
Adjuntos
inserción de cobre.jpg
FIGURA 3: Una inserción de cobre berilio se ha agregado a este núcleo de silla base para ayudar en la eliminación de calor de una estructura profunda costilla.

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