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跟您说一说模具材料目前存在的问题和未来

来源:  模具工业     时间:  2017-03-16 10:00
 
存在的问题
  (1)模具钢品种没有实现完全系列化。
  (2)模具钢品种、规格缺乏。我国钢材利用率仅为60%左右,比工业发达国家低10%~15%,其中一个重要原因是钢材的品种、规格匮乏。
  (3)模具钢的冶金质量不高。获得长使用寿命模具零件的根本途径之一在于提高钢材的内在质量,而提高钢材的纯净度和均匀性则是最关键的技术。我国积极引进国外的先进技术,如:电炉加钢包精炼、真空处理和电渣重熔等冶炼技术,提高钢材的纯度;高温均匀化退火、多向轧制等热处理技术,优化钢材的性能。
  (4)忽视加工对材料的影响。
  (5)不重视新材料和热处理新工艺的应用。模具设计人员习惯使用传统的模具钢材和传统的热处理工艺方法,对于选用新材料、新工艺的关注度不够。
 
国内模具材料与国外的差距
  (1)模具钢材的生产、冶炼工艺赶不上国外,高档模具钢材的质量有差距。
  (2)淬火钢模具零件使用寿命短。
  (3)绝大部分国产材料厂家模仿国外成熟钢种,创新能力较差。
  (4)模具钢材的品种规格不齐全。
  (5)品牌意识较差,缺乏较完善的服务体系,对客户的需求关注较少,缺乏模具零件加工、使用、维护等方面的系统专业知识。
 
模具材料的用量
  模具企业的模具材料用量视接货订单和开模而定。一般如制造大型汽车类模具,模具材料费用可占到模具制造成本的四成以上;制作小型精密模具,模具材料费用为整副模具制造成本的两成左右。国内外模具材料的用量比例也需视订单状况而定。欧美订单,多使用一胜百及德国材料;国内订单,对于有要求的上模关键零件,考虑使用进口材料,对于有些要求不高的家电模及大部分中、小批量五金模具,则使用国产材料。

国内模具材料的市场定位
  国产模具钢材目前主要的优势仍是价格,国产模具材料中的低合金钢,其品质已可与国外同型号材料媲美,为大多数模具厂使用。我国的高合金钢种的粉末高速钢、镜面不锈钢、长使用寿命热锻模具钢、大型压铸模具钢等,仍与国外知名厂商的材料有一定的差距,如能缩短差距,攻克技术上的瓶颈,提升产品质量的稳定性和售后服务体系质量,是可以替代国外钢材的。
模具钢材的市场定位
 
研发方向
  (1)冷作模具材料。冷作模具需要高强度、高硬度、耐磨性和抗咬合性能。其研发方向在于:采用经激光相变后的冷作模具钢替代传统高等级材料,这与热作模具钢有很大的区别。
  (2)热作模具材料。热作模具除对一般冷作材料的耐磨性、强度、硬度等性能有所要求外,还有红硬性及抗回火性的需求,因此仅仅依靠激光强化不能完全取代热作模具钢所特有的抗高温性能。而采用模具再制造、激光熔覆等技术,可生产出具有抗高温性能的热作模具钢。
  (3)塑料模具材料。在塑料加工工业中,将模具分成“低容量模具”和“高容量模具”两类。“高容量模具”因为要生产较多的制品,对模具零件的硬度、耐磨性等性能要求较高,可以在恶劣的环境中工作;而“低容量模具”是针对较少的制品批次而言,所以对模具材料的要求没有特别严苛,着重于节约成本。
  (4)金属3D打印模具钢粉末材料。作为区别于传统制造业的新技术,3D打印在模具行业发展速度越来越快,尤其是金属3D打印模具或模具镶件,前景非常好。但是3D金属打印粉末价格昂贵,制约金属3D打印在模具行业的规模化、实用化的发展。目前,我国还未颁布3D打印的国标,如工艺规范等。行业内将化学成分、粒度分布、粉末的球形度、流动性、松装密度等作为3D打印关键评价指标;其中,前2项是主要指标,后3项可以作为参考的辅助指标。另外,3D打印模具钢粉末材料,由于制备复杂,产量小,材料品种偏少,价格偏高。对于一些需满足特殊性能要求的模具钢粉末材料,有待进一步研究开发与产业化。
  本文摘录并整理自《模具工业》2017年第3期。

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