Умови роботи пластикових форм відрізняються від умов холодного штампування. Зазвичай вони працюють при температурі 150-200 градусів, піддаючись коливанням тиску та температури. Виходячи з різних умов використання та методів обробки пластикових прес-форм, основні вимоги до продуктивності сталі, яка використовується у пластикових формах, приблизно підсумовуються таким чином:
Достатня твердість поверхні та зносостійкість: твердість пластикових форм зазвичай нижче 50-60 HRC. Термічно оброблені прес-форми повинні мати достатню поверхневу твердість для забезпечення достатньої жорсткості. Під час роботи прес-форма піддається значним стискаючим напругам і тертю внаслідок заповнення та течії пластику. Тому форма повинна зберігати точність форми та розмірів, щоб забезпечити достатній термін служби. Зносостійкість прес-форми залежить від хімічного складу і твердості сталі при термічній обробці; отже, підвищення твердості прес-форми є корисним для покращення її зносостійкості.
Відмінна оброблюваність: більшість пластикових матриць, окрім обробки EMD, вимагають певної механічної обробки та монтажної роботи. Щоб продовжити термін служби ріжучих інструментів, покращити продуктивність різання та зменшити шорсткість поверхні, твердість сталі, яка використовується у пластикових формах, повинна бути відповідною.
Хороша ефективність полірування: для високоякісних-пластикових виробів потрібні низькі значення шорсткості поверхні для порожнини форми. Наприклад, значення шорсткості поверхні порожнини ливарної форми має бути менше Ra 0,1–0,25, тоді як для оптичних поверхонь Ra <0,01 нм. Порожнина повинна бути відполірована, щоб зменшити значення шорсткості поверхні. Таким чином, вибрана сталь повинна містити мало домішок, тонку і однорідну мікроструктуру, відсутність орієнтації волокон і не повинна мати дефектів ямкової корки або апельсинової кірки під час полірування.
Хороша термічна стабільність: форми деталей пластикових форм для лиття під тиском часто складні та важко піддаються обробці після загартування. Тому по можливості слід вибирати матеріали з хорошою термостійкістю. Після термічної обробки під час формування низький коефіцієнт лінійного розширення призводить до мінімальної деформації при термічній обробці та невеликої швидкості зміни розмірів через різницю температур. Металографічна структура та розміри прес-форми є стабільними, зменшуючи або усуваючи потребу в подальшій механічній обробці та забезпечуючи точність розмірів форми та вимоги до шорсткості поверхні.
Вуглецеві сталі 45 і 50 мають певну міцність і зносостійкість і часто використовуються в якості основного матеріалу для форм після загартування і відпустки. Високо-вуглецева інструментальна сталь і низько-легована інструментальна сталь після термічної обробки мають високу міцність і зносостійкість і широко використовуються для формованих деталей. Однак через велику деформацію після термічної обробки високо{6}}вуглецева інструментальна сталь підходить лише для виготовлення невеликих формованих деталей-простої форми.
З розвитком промисловості пластмас зростають вимоги до складності та точності пластикових виробів, висуваючи підвищені вимоги до матеріалів форм. Для виготовлення складних, точних і корозійно{1}}стійких пластикових форм можна використовувати попередньо-загартовану сталь (таку як PMS), корозійно{3}}стійку сталь (таку як PCR) і сталь з низьким-вуглецевим мартенситним старінням (таку як 18Ni-250), усі вони також мають хороші властивості механічної обробки, термічної обробки та полірування. як висока міцність.
Крім того, при виборі матеріалів необхідно враховувати запобігання подряпин і прилипання. Якщо існує відносний рух між двома поверхнями, слід якомога більше уникати матеріалів з однаковою мікроструктурою. В особливих випадках одна сторона може бути покрита або азотована, щоб надати двом сторонам різні структури поверхні.