耐腐蚀+专业钢

基于 WSTPM 粉末钢的吹塑成形工艺及模具应用方案

吹塑成形是通过导入空气压力,吹胀加热软化的瓶胚,使其贴合模具型腔并经冷却定型,最终获得空心制品的工艺,广泛应用于食品包装、日化容器、汽车油箱等领域。WSTPM 系列粉末钢(如维斯特 WSPM)凭借高耐磨性、优异的尺寸稳定性、良好的抛光性能,成为高负荷、高精度吹塑模具的优选材料,尤其适配加纤塑料吹塑、高频次量产等严苛场景。

一、 WSTPM 粉末钢适配吹塑模具的核心优势

吹塑模具虽不承受冲压类高压冲击,但需长期接触熔融塑料(温度 150-250℃),面临塑料熔体的摩擦磨损、反复冷热循环,同时对型腔表面光洁度、尺寸稳定性要求极高。WSTPM 粉末钢的性能优势精准匹配吹塑模具需求:
  1. 高耐磨性,延长模具寿命

    WSTPM 粉末钢的碳化物呈超细、均匀、弥散分布,硬质相(VC、W₂C)含量高,能有效抵抗加纤塑料(如玻纤增强 HDPE)熔体的磨粒磨损。对比传统预硬钢(P20/718H),在高频次吹塑工况下,模具寿命可延长2-3 倍,减少停机换模次数。

  2. 尺寸稳定性优异,保障制品精度

    WSTPM 粉末钢经真空淬火 + 深冷处理后,热处理变形量极小(仅为传统模具钢的 1/3-1/2),在冷热循环工况下不易发生型腔变形。对于高精度吹塑制品(如瓶口螺纹公差 ±0.01mm),可长期保持尺寸一致性,避免制品漏液、密封不良等问题。

  3. 抛光性能佳,提升制品表面质量

    WSTPM 粉末钢纯净度高,杂质含量极低,型腔表面可抛光至Ra0.05μm 以下的镜面效果,成型的吹塑制品表面光滑无瑕疵,无需后续打磨处理,尤其适合透明 PET 瓶、高端化妆品瓶等对外观要求高的产品。

  4. 耐热性好,适配高温塑料吹塑

    WSTPM 粉末钢的红硬性优异,在 250℃持续工作温度下,硬度下降幅度<5%,能稳定承受熔融塑料的高温接触,避免模具型腔因软化出现划痕、凹陷。

二、 WSTPM 粉末钢吹塑成形的工艺适配要点

1.  吹塑工艺类型与 WSTPM 模具的匹配方案

吹塑工艺分为挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑,不同工艺对模具材料的侧重点不同,WSTPM 系列型号的选型如下:
吹塑工艺类型工艺特点推荐 WSTPM 型号适配制品核心优势
挤出吹塑工艺简单、量产效率高,模具承受中等摩擦负荷HLMAX化工桶、汽车油箱、大型储液容器耐磨性与韧性平衡,加工成本适中,适合大尺寸型腔模具
注射吹塑制品精度高、瓶口无飞边,对型腔光洁度要求高WSTPM 饮料瓶、日化瓶、食品包装瓶抛光性能优异,尺寸稳定性好,保障瓶口螺纹精度
拉伸吹塑双向拉伸提升制品强度,模具需承受高频次开合WSTPM透明 PET 瓶、高强度薄壁容器超耐磨,抗冷热循环变形能力强,适合千万次级量产
加纤塑料吹塑玻纤对模具磨损剧烈,属于高负荷工况WSTPM玻纤增强 HDPE 油箱、工业用塑料桶硬质相含量高,抗磨粒磨损能力突出,模具寿命远超传统材料

2.  WSTPM 吹塑模具的关键制备工艺

  • 模具型腔加工:WSTPM 粉末钢可采用铣削、磨削、电火花加工,精加工后需进行镜面抛光,抛光时建议使用金刚石研磨膏,避免粗磨料造成型腔表面划伤;

  • 热处理工艺:采用真空淬火(温度 1020-1080℃)+ 深冷处理(-100~-120℃)+ 三次回火(520-560℃) ,确保硬度均匀且残余应力低,提升模具尺寸稳定性;

  • 表面强化优化:对型腔表面进行硬铬电镀或 TiN 涂层处理,涂层厚度 3-5μm,进一步提升抗粘连性与耐磨性,减少塑料熔体对型腔的粘附。

3.  WSTPM 模具吹塑成形的工艺控制要点

  1. 瓶胚加热温度:根据塑料材质调整,如 PET 瓶胚加热温度控制在 90-110℃,确保软化均匀,吹胀时能紧密贴合 WSTPM 模具型腔,避免制品壁厚不均;

  2. 吹胀气压:常规吹塑气压 0.2-0.8MPa,对于复杂异形制品,可适当提高气压至 1.0MPa,WSTPM 模具的高刚性可抵御气压冲击,避免型腔变形;

  3. 冷却系统设计:在 WSTPM 模具型腔内部设计螺旋式冷却水路,水路间距控制在 15-20mm,冷却水温度保持 15-25℃,加快制品冷却定型,提升量产效率;

  4. 脱模工艺:对于粘性较强的塑料(如 PVC),可喷涂食品级脱模剂,避免制品粘连模具型腔,同时保护 WSTPM 模具的镜面表面。

三、 WSTPM 粉末钢吹塑模具的应用优势对比

500mL PET 饮料瓶的注射拉伸吹塑为例,对比 WSTPM 粉末钢与传统预硬钢 P20 的模具性能:
性能指标WSTPM 粉末钢模具P20 预硬钢模具优势体现
模具寿命约 1200 万次约 400 万次寿命提升 200%,大幅降低换模成本
型腔表面光洁度Ra0.04μm(镜面)Ra0.1μm制品表面光泽度高,无需后续处理
尺寸稳定性型腔变形量<0.005mm型腔变形量>0.02mm瓶口螺纹精度长期稳定,制品密封性能好
耐磨损性加纤塑料吹塑后无划痕吹塑 50 万次后出现明显划痕适配高负荷工况,减少模具