Classificação dos materiais de fabrico de moldes

No fabrico de moldes ou na fundição de moldes, os materiais são meticulosamente escolhidos com base nas suas condições de serviço específicas. Estes materiais podem ser amplamente categorizados em materiais de moldes para trabalho a frio, materiais de moldes para trabalho a quente, materiais de moldes de plástico e outros materiais de moldes especializados. Cada uma destas categorias primárias está ainda dividida em várias subcategorias. Isto assegura que cada requisito único é satisfeito com precisão e eficiência.

Materiais de aço para moldes para trabalho a frio

Os materiais de molde para trabalho a frio são amplamente utilizados na indústria devido à sua extensa gama de aplicações e amplo espetro de utilização. Os principais requisitos de desempenho para estes materiais incluem força, dureza, tenacidade e resistência ao desgaste. Nos últimos anos, a utilização de aço-carbono para ferramentas tem vindo a diminuir. Em vez disso, os moldes de aço de alta liga tornaram-se mais dominantes em termos de proporção.

Características e aplicações

Os aços para moldes para trabalho a frio consistem principalmente em aços de liga com elevado teor de carbono. Todos eles pertencem ao tipo de aço reforçado por tratamento térmico, com uma dureza de utilização superior a 58HRC.

O aço para moldes para trabalho a frio de baixa liga, como o 9CrWMn, é normalmente utilizado para moldes simples na produção de pequenos lotes. Também é utilizado para moldes de protótipos que suportam um impacto mínimo. Por outro lado, o aço de liga de alto carbono do tipo Cr12 é um material universal para a maioria dos moldes. Este tipo de aço possui uma elevada força e resistência ao desgaste, mas tem uma tenacidade inferior. Para situações em que o molde requer um desempenho mecânico mais abrangente, o aço rápido W6Mo5Cr4V2 é uma escolha comum. É conhecido pela sua elevada permeabilidade à têmpera.

Material de aço para moldes para trabalho a quente

Os aços para moldes para trabalho a quente funcionam em condições mais complexas do que os seus homólogos para trabalho a frio. Esta complexidade resulta principalmente de factores como temperaturas elevadas e diversas condições de arrefecimento. Estas condições podem incluir a presença ou ausência de arrefecimento e o método de arrefecimento específico utilizado. Como resultado, existem alguns materiais de molde para trabalho a quente que são amplamente utilizados. No entanto, a gama global de materiais não é tão extensa como a gama de materiais para moldes para trabalho a frio.

Seleção de materiais e propriedades mecânicas

Ao selecionar materiais para moldes de trabalho a quente, é essencial encontrar um equilíbrio entre a resistência térmica (resistência ao desgaste pelo calor) e a resistência à fissuração. Dado que os objectos a serem processados são metais quentes, possuem inerentemente uma resistência inferior. Como resultado, os requisitos de limite de elasticidade para os materiais de moldes para trabalho a quente não são muito elevados. No entanto, os métodos de processamento de impacto utilizados durante o fabrico exigem que estes materiais sejam resistentes. Esta necessidade é ainda mais enfatizada pelo inevitável aquecimento e arrefecimento rápido a que são submetidos.

Materiais de aço para moldes de plástico

Os aços para moldes de plástico respondem a um conjunto único de desafios. Dadas as diversas condições de trabalho, métodos de fabrico, níveis de precisão e requisitos de durabilidade associados aos moldes para plásticos, a gama de materiais adequados para a sua construção é vasta. Vários aços de alta qualidade encontram a sua aplicação neste domínio, conduzindo a uma série alargada de materiais para moldes de plástico.

Factores que influenciam a seleção de materiais

Vários factores influenciam a seleção de materiais de molde para plásticos. O objeto a ser processado, o método de fabrico, a precisão necessária e a exigência de durabilidade têm todos um papel importante. Isto levou ao desenvolvimento de um vasto espetro de composições de aço, cada uma adaptada para satisfazer requisitos específicos.

Explorando outros materiais de molde

Para além das categorias primárias de materiais de molde, existem vários outros materiais que respondem a necessidades e aplicações específicas. Estes variam de aços para moldes fundidos a materiais para moldes de ligas não ferrosas, materiais para moldes de vidro e até mesmo novos materiais para moldes especializados.

Aços para moldes de fundição

As técnicas de fundição de precisão permitem a criação de moldes de fundição complexos. Em comparação com os processos tradicionais de produção de moldes, este método pode poupar tempo de processamento, reduzir o consumo de metal, encurtar o ciclo de fabrico do molde e reduzir os custos de fabrico. Por exemplo, a norma ASTM-A597 nos EUA inclui sete classes de aços para ferramentas de fundição. Quatro são para moldes de trabalho a frio, dois para moldes de trabalho a quente e um para ferramentas resistentes ao impacto. Na China, as técnicas de fundição de precisão foram adoptadas por vários sectores, com aplicações notáveis na indústria automóvel.

Materiais de molde de ligas não ferrosas

Com a diversificação dos produtos industriais e o aumento da produção de pequenos e médios lotes, há uma procura crescente de materiais de molde de metais não ferrosos. Estes materiais são de baixo custo, fáceis de processar, têm ciclos de fabrico mais curtos e possuem propriedades únicas. Os materiais não ferrosos normalmente utilizados incluem ligas de cobre, ligas de alumínio e ligas de zinco.

Materiais para moldes de vidro

Os moldes de vidro são essenciais para a produção de produtos de vidro. Estes moldes entram frequentemente em contacto com o vidro fundido a temperaturas superiores a 1100°C, sofrendo oxidação, crescimento e fadiga térmica. O principal requisito para estes materiais de molde é a resistência à oxidação, sendo as escolhas comuns os aços de liga resistentes ao calor e os ferros fundidos de liga.

Novos materiais de molde especializados

Para além do molde, tal como mencionado anteriormente, há uma investigação e desenvolvimento contínuos de materiais de molde especializados. Os exemplos incluem os aços para moldes CrMnN não magnéticos utilizados em produtos electrónicos e os aços para moldes de vidro de alta temperatura. Este último é utilizado para louça de mesa de alta temperatura e luzes para automóveis, bem como para moldes de cerâmica e moldes de materiais compósitos.

Considerações finais sobre materiais de moldes

Na Prototool, orgulhamo-nos do nosso profundo conhecimento e experiência no domínio dos materiais de moldagem. O nosso compromisso com a excelência garante que nos mantemos na vanguarda das inovações do sector, sempre prontos a fornecer aos nossos clientes as melhores soluções adaptadas às suas necessidades. Quer esteja à procura de materiais para moldes para trabalho a frio ou aços para moldes para trabalho a quente, a Prototool é um nome de confiança na indústria. Oferecem também outros materiais de molde especializados, garantindo qualidade e fiabilidade. À medida que avançamos, estamos empenhados em alargar os limites do fabrico de moldes (consulte o nosso processo de fresagem de moldes.). Isto garante que os nossos clientes experimentam sempre o mais alto nível de artesanato e desempenho.