PE模具的材料選擇

PE（聚乙烯）作為結(jié)晶性通用塑料，具有熔體流動(dòng)性好、腐蝕性弱、收縮率中等的特性，其模具材料選擇需緊密圍繞成型特性、制品應(yīng)用要求、生產(chǎn)批量及成型工藝（注塑 / 吹塑為主）展開。普通 PE 制品對(duì)模具耐腐蝕性要求較低，但改性 PE 會(huì)提升模具磨損風(fēng)險(xiǎn)，食品級(jí)、高表面光潔度制品還需兼顧材料拋光性與無析出性，以下結(jié)合不同場(chǎng)景與工藝，詳細(xì)闡述 PE 模具材料選擇的核心要點(diǎn)。

一、PE 模具材料選擇的核心原則

PE 模具材料選擇的核心邏輯是平衡模具壽命、制品質(zhì)量與生產(chǎn)成本，需遵循三大核心原則，一是匹配 PE 原料特性，針對(duì)普通 PE 與改性 PE（加玻纖、滑石粉等填料）的差異，重點(diǎn)考量材料耐磨性，二是適配生產(chǎn)批量，中小批量側(cè)重成本與加工便捷性，大批量優(yōu)先保障模具耐久性，三是契合制品要求，食品級(jí)制品需嚴(yán)控材料純度與無析出性，高表面光潔度制品需強(qiáng)化材料拋光性能，這三大原則貫穿模具型腔、型芯及各類配件的選型全過程，是確保模具穩(wěn)定運(yùn)行與制品合格的基礎(chǔ)。

二、注塑 PE 模具的材料選擇

注塑是 PE 制品最主流的成型工藝，型腔與型芯作為直接與 PE 熔體接觸的核心部位，材料選擇需根據(jù) PE 原料類型與生產(chǎn)批量精準(zhǔn)區(qū)分，不同場(chǎng)景下的材料適配性直接影響模具加工效率、使用壽命與制品表面質(zhì)量。

（一）普通 PE 注塑模具：優(yōu)先選用預(yù)硬型塑料模具鋼

生產(chǎn)普通 LDPE、HDPE 制品且批量較小時(shí)，預(yù)硬型塑料模具鋼是最優(yōu)選擇，其中 P20、718H 預(yù)硬態(tài)硬度達(dá) 28-35HRC，無需后續(xù)熱處理，切削加工性能優(yōu)異，拋光后可達(dá)到 Ra0.8μm 以上的表面粗糙度，能滿足日用品、包裝類等常規(guī) PE 制品的表面質(zhì)量要求，且成本適中，適配多數(shù)中小批量生產(chǎn)場(chǎng)景。若制品為透明 PE 薄膜、食品接觸級(jí) PE 容器，或?qū)Ρ砻婀鉂嵍扔戌R面要求，可選用 NAK80 預(yù)硬鋼，其材料純度更高，拋光性可達(dá)鏡面級(jí)（Ra0.05μm），且無熱處理變形風(fēng)險(xiǎn)，能有效避免材料析出影響食品級(jí)制品的合規(guī)性，同時(shí)保障透明制品的光學(xué)性能。

（二）改性 PE 注塑模具：側(cè)重耐磨型模具鋼

添加玻纖、礦物填料的改性 PE 會(huì)大幅提升模具磨損風(fēng)險(xiǎn)，熔體中的硬質(zhì)顆粒會(huì)對(duì)型腔、型芯產(chǎn)生持續(xù)的磨粒磨損，因此需選用抗磨粒磨損性能優(yōu)異的材料。常規(guī)選擇為 H13、SKD61 等熱作模具鋼，經(jīng)淬火回火處理后硬度可達(dá) 48-52HRC，能有效抵御填料對(duì)模具核心部件的沖刷，顯著延長模具使用壽命。若為超高產(chǎn)量或玻纖比例≥30% 的高玻纖含量 PE 制品，可采用 ASP23 等粉末冶金高速鋼，其硬度與耐磨性更優(yōu)，組織均勻性出色，能大幅降低模具維修與更換頻次，適配大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)需求。

三、吹塑 PE 模具的材料選擇

吹塑工藝的核心需求是快速冷卻型坯與關(guān)鍵部件耐磨，材料選擇與注塑模具差異顯著，需根據(jù)生產(chǎn)批量、PE 原料類型及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)靈活取舍，同時(shí)兼顧冷卻效率與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（一）普通 PE 吹塑模具：鋁合金為主流選型

中小型批量生產(chǎn) PE 瓶、桶等普通吹塑制品時(shí)，6061、7075 鋁合金是主流選擇，鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)是模具鋼的 3-5 倍，能快速冷卻 PE 型坯，縮短成型周期，顯著提升生產(chǎn)效率，同時(shí)鋁合金質(zhì)輕易加工，適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的吹塑型腔，可降低模具加工難度與成本。但鋁合金耐磨性較差，僅適用于無填料的普通 PE 制品，若用于改性 PE 生產(chǎn)，易出現(xiàn)型腔表面磨損、制品尺寸偏差等問題。

（二）改性 PE 吹塑模具：模具鋼主體搭配耐磨鑲件

大批量生產(chǎn)改性 PE 吹塑制品時(shí)，需選用 P20、718H 預(yù)硬鋼作為型腔主體，保障模具整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與基礎(chǔ)耐磨性，避免型腔變形或過早磨損。針對(duì)夾坯口、吹針、切刀等易磨損關(guān)鍵部件，需單獨(dú)采用 YG8 硬質(zhì)合金或 SKH51 高速鋼制作鑲件，這類材料硬度高、耐磨性極強(qiáng)，能有效抵御 PE 型坯剪切、吹針往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶來的磨損，防止局部失效影響模具整體壽命，同時(shí)鑲件可單獨(dú)更換，降低后期維修成本。

四、PE 模具通用配件的材料選擇

PE 模具通用配件的材料選擇相對(duì)簡(jiǎn)化，核心考量導(dǎo)向、頂出、澆注等功能的耐磨需求，無需過度追求高端材料，在滿足使用性能的前提下控制成本即可。澆口套、頂針、導(dǎo)柱導(dǎo)套等常規(guī)配件，普通 PE 制品可選用 SUJ2 軸承鋼，經(jīng)淬火回火后硬度達(dá) 60-62HRC，能滿足導(dǎo)向與頂出的耐磨需求，適配常規(guī)生產(chǎn)強(qiáng)度；改性 PE 制品因熔體磨損性更強(qiáng)，需將頂針、澆口套替換為 SKD61 材質(zhì)，提升抗磨粒磨損能力，避免配件過早磨損導(dǎo)致模具故障。冷卻系統(tǒng)采用常規(guī)不銹鋼鋼管即可，PE 熔體無強(qiáng)腐蝕性，無需特殊防腐處理，可滿足長期冷卻循環(huán)使用需求。

五、PE 模具材料選擇的核心邏輯總結(jié)

綜上，PE 模具材料選擇需精準(zhǔn)匹配生產(chǎn)場(chǎng)景與制品要求，普通 PE、中小批量生產(chǎn)優(yōu)先選用預(yù)硬型塑料模具鋼（P20、718H、NAK80），兼顧加工便捷性、成本與基礎(chǔ)表面質(zhì)量；改性 PE、高批量生產(chǎn)優(yōu)先選用熱作模具鋼（H13、SKD61）或粉末冶金鋼，重點(diǎn)保障模具耐磨性與使用壽命；吹塑模具根據(jù)批量與原料類型，在鋁合金與模具鋼間取舍，易損部件搭配硬質(zhì)合金或高速鋼鑲件。同時(shí)結(jié)合制品是否為食品級(jí)、是否要求鏡面光潔度，細(xì)化材料純度與拋光性能選型，最終實(shí)現(xiàn)模具壽命、制品質(zhì)量與生產(chǎn)成本的平衡，為 PE 制品的穩(wěn)定高效生產(chǎn)提供支撐。