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PEEK注塑模具选什么模具钢合适
选择 PEEK（聚醚醚酮）模具用的模具钢，核心需匹配 PEEK 材料的耐高温、高硬度、易磨损（尤其玻纤增强型）、可能含腐蚀性添加剂等特性，同时兼顾模具的抛光性、韧性、加工稳定性。以下是针对不同应用场景的模具钢推荐及选择逻辑，按 “常用类型 + 特性 + 适用场景” 分类说明：
一、PEEK 模具钢的核心选型要求
在推荐钢种前，需先明确 PEEK 模具对钢料的关键需求，避免选型偏差：
- 耐高温性：PEEK 加工温度高达 340-400℃，模具需承受长期高温（120-180℃），钢料需具备高温硬度稳定性（避免软化）和抗热疲劳性（避免开裂）；
- 耐磨性：70% 以上的 PEEK 制品为玻纤 / 碳纤增强型（增强后硬度达 HB150-200），成型时会剧烈磨损模具型腔，需钢料具备高硬度（HRC≥45）或优异的耐磨析出相；
- 耐腐蚀性：部分 PEEK 配方含氟化物、阻燃剂等腐蚀性添加剂，或成型环境湿度较高，需钢料具备抗锈蚀能力；
- 抛光性：若 PEEK 制品为外观件（如医疗、电子外壳），模具型腔需镜面抛光（#4000-#8000），钢料需低杂质、细晶粒；
- 韧性：复杂型腔或大型 PEEK 模具（如汽车部件）需避免成型时因应力集中开裂，钢料需兼顾硬度与韧性。
二、PEEK 模具常用模具钢分类推荐
根据 PEEK 制品的增强类型（无增强 / 玻纤 / 碳纤）、外观要求、批量大小，模具钢可分为以下 4 类，具体参数及适用场景见表格：
| 钢种类型 | 代表牌号（国标 / 国际） | 核心特性 | 硬度（淬火后） | 适用 PEEK 场景 | 优势与注意事项 |
|---|---|---|---|---|---|
| 预硬型模具钢 | 718H（GB）/ P20+Ni | 预硬态供货（无需淬火）、高抛光性 | HRC 30-36 | 无增强 / 低玻纤 PEEK（≤10% 玻纤）、中小批量（≤10 万件）、外观件 |
优势：加工简单（无需后续热处理）、抛光性好（可达 #4000）； 注意：耐磨性有限，不适合高玻纤 PEEK |
| NAK80（日标） | 预硬镜面钢、无气孔杂质 | HRC 37-41 | 高外观要求 PEEK（如医疗外壳、电子接插件）、无增强型 |
优势：抛光可达 #8000 镜面，无需抛光前蚀刻； 注意：硬度较低，仅适合无玻纤 PEEK |
|
| 淬火回火型模具钢 | S136（瑞典）/ STAVAX | 耐腐蚀、高抛光、高韧性 | HRC 50-54 | 玻纤增强 PEEK（10%-30% 玻纤）、含腐蚀性添加剂、高洁净度场景（医疗 / 食品） |
优势：抗锈蚀（耐硝酸 / 盐水）、抛光性优（#6000）、韧性好； 注意：需淬火回火（变形量≤0.1%），成本高于 718H |
| H13（GB）/ SKD61（日标） | 热作模具钢、耐高温冲击、抗磨损 | HRC 48-52 | 高玻纤 / 碳纤 PEEK（≥30% 玻纤）、薄壁件（高速成型）、大批量（≥50 万件） |
优势：耐高温（长期 250℃不变软）、抗热疲劳（避免开裂）、耐磨性强； 注意：抛光性一般（仅 #2000），适合结构件 |
|
| DC53（日标）/ Cr12MoV 改良 | 高硬度、高耐磨性 | HRC 58-62 | 超高耐磨场景（碳纤增强 PEEK、PEEK + 陶瓷填充）、小型精密件 |
优势：耐磨性是 H13 的 1.5 倍，适合极端磨损； 注意：韧性较低，复杂型腔易开裂，需控制淬火温度 |
|
| 耐腐蚀模具钢 | 2083（奥地利）/ 4Cr13 | 马氏体不锈钢、抗锈蚀、中等抛光性 | HRC 48-52 | 含腐蚀性添加剂的 PEEK（如阻燃 PEEK）、潮湿环境成型 |
优势：耐酸碱腐蚀，适合医疗 / 化工领域 PEEK； 注意：抛光性略逊于 S136，需精细研磨 |
| 粉末冶金模具钢 | ASP-60（瑞典）/ S390 | 超高硬度、极致耐磨性 | HRC 63-65 | 超大规模量产（≥100 万件）、碳纤增强 PEEK、微型精密件 |
优势：耐磨性是 H13 的 3 倍，寿命长； 注意：成本极高（是 H13 的 5-8 倍）、加工难度大，仅推荐超大量产 |
三、PEEK 模具钢选型决策流程
若不确定具体钢种，可按以下 3 步快速筛选：
-
第一步：判断 PEEK 增强类型
- 无增强 / 低玻纤（≤10%）：优先选718H（性价比） 或NAK80（高外观）；
- 中高玻纤（10%-30%）：选S136（耐腐蚀 + 外观） 或H13（耐磨 + 耐高温）；
- 高玻纤 / 碳纤（≥30%）：选DC53（高耐磨） 或ASP-60（超大量产）。
-
第二步：确认外观与环境要求
- 外观件（需镜面）：选NAK80（预硬） 或S136（淬火）；
- 腐蚀环境 / 含腐蚀性添加剂：必须选S136 或2083。
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第三步：结合批量与成本
- 小批量（≤5 万件）：选预硬钢（718H/NAK80），降低加工成本；
- 大批量（≥50 万件）：选淬火钢（H13/DC53）或粉末钢（ASP-60），减少模具维修频率。
四、补充注意事项
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表面处理优化：即使选对钢种，仍建议对模具型腔进行表面处理，进一步提升寿命：
- 耐磨性需求：做氮化处理（硬度提升至 HV1000+，耐磨寿命延长 2-3 倍）；
- 耐腐蚀需求：做镀铬处理（厚度 5-10μm，抗锈蚀能力增强）。
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热处理工艺控制：淬火回火型钢（如 S136、H13）需严格控制热处理参数，避免变形：
- S136：淬火温度 1050-1080℃，回火温度 200-400℃（根据硬度需求调整）；
- H13：淬火温度 1020-1050℃，回火温度 520-560℃（三次回火消除内应力）。
-
冷却系统设计：PEEK 冷却速度慢（成型周期长），模具钢需配合高效冷却水路（如随形水路），避免局部过热导致钢料软化或开裂，尤其 H13 钢需注意水路与型腔的距离（≥15mm）。
综上，PEEK 模具钢的选型需 “靶向匹配” 材料特性与使用场景，718H、S136、H13 是最常用的三类钢种，覆盖 90% 以上的 PEEK 成型需求；极端场景（如碳纤增强、超大量产）可考虑 DC53 或粉末钢。
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