Основным материалом для изготовления пресс-форм для литья пластмасс на сегодняшний день остается сталь. Выпускается огромное количество марок стали, однако, для изготовления формообразующих поверхностей подходят лишь некоторые из них. Требования к таким сталям многочисленны и, зачастую, противоречивы. Многолетним опытом отобраны наиболее пригодные марки, выработаны для них режимы механической и термической обработки, полировки.
Успех полировки складывается из многих составляющих, определяющими являются:
• техника полировки;
• качество стали пресс-формы;
• режимы термообработки.
Первый пункт имеет наиболее важное значение, т. к. неправильная техника полировки может дать отрицательный результат на самой хорошей стали.
Твердость и свойства стали могут отличаться в разных частях заготовки, создавая дополнительные трудности при полировке.
Одно из основных требований — отсутствие внутренних дефектов (раковин, включений) и однородность структуры стали. Для ответственных форм целесообразно использовать заготовки, полученные методами электрошлакового переплава (ЭШП), электроннолучевого переплава, вакуумно-дугового переплава. Целесообразно заготовки контролировать не разрушающими методами контроля: рентгеноскопией, магнитной или ультразвуковой дефектоскопией.
Стали с высоким содержанием карбидообразующих элементов, таких как Cr, Mo, V могут иметь карбидную жесткость, что создает проблемы в процессе полировки. ЭШП также снимает и это проблему.
Стали после ЭШП обладают лучшей полируемостью и вязкостью.
Другим важным моментом являются режимы термообработки. При закалке должны быть минимальными поводка и коробление, обеспечиваться оптимальное соотношение твердости и ударной вязкости, наконец, полируемая поверхность должна иметь однородную кристаллическую структуру, обеспечивающую качественную полировку. Для крупногабаритных форм созданы специальные предварительно упрочняемые стали, которые не требуют последующей термообработки.
Увеличение твердости в результате термообработки, как правило, улучшает полируемость. Однако, возникающие в результате термообработки в поверхностном слое мелкие окисные частицы могут создать трудности при полировке.
Аналогичные трудности возникают при цементации или обезуглероживании поверхности.
В последнее время широкое распространение находят алюминиевые сплавы и бериллиевая бронза, режимы полировки которых отличаются от режимов, используемых для сталей.
Ниже рассмотрены некоторые сорта стали. Сразу заметим, что однозначного соответствия марок, производимых в разных странах и даже на разных фирмах, не существует. Определяется это разными подходами к классификации, “ноу-хау” производителей и, наконец, просто различиями сталей.