Título

CARACTERIZACIÓN MICROESTRUCTURAL DE UN MATERIAL BASE COBRE PARA FABRICAR MOLDES PARA LA INDUSTRIA DEL PLÁSTICO

MICROESTRUCTURAL CHARACTERIZATION FROM A COPPER BASE ALLOY TO MANUFACTURE MOLDS IN PLASTIC INDUSTRY

Autoria

Ernesto Gustavo Maffia; Alfredo González; Flavio Marchiori

DOI

10.5151/1516-392X-24351

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Resumo

En la actualidad, el moldeo por inyección es una tecnología muy utilizada en el procesamiento del plástico pues permite fabricar formas geométricas complejas. Para fabricar los moldes se utiliza ampliamente la aleación C17200 (Cu-2%Be), pero están en desarrollo algunas alternativas con aleaciones base cobre libres de berilio, que tienen valores de dureza por encima de los 30 Rockwell C y buena conductividad. Las aleaciones base de cobre, tipo CuNiSiCr son las más adecuadas como reemplazo. El siguiente trabajo trata del estudio y desarrollo del proceso de fabricación, por fusión, colado y conformado, de una aleación tipo CuNiSiCr de alta dureza y buena conductividad para ser utilizada en la fabricación de moldes de inyección para la industria del plástico. Los resultados preliminares de esta investigación demuestran que a través del aumento sistemático en el contenido de níquel y silicio se consigue un aumento de la dureza (>32 Rockwell C) y una aceptable conductividad eléctrica (˜25%IACS). El fenómeno segregación interfiere fuertemente en los tratamientos termomecánicos, pues se forma una segunda fase interdendrítica, de características frágiles, que genera fracturas en el conformado. Los resultados demuestran que la aplicación del recocido total y control de la temperatura durante la forja minimizan este problema.

 

At present, injection moulding is widely used in plastic processing because it allows production of complex shapes. To produce moulds C17200 (coppeer-berylium) alloy is widely used, but few beryllium free copper base alternatives and with hardness values above 30 Rockwell C and good conductivity alloys are in development. Copper base alloys, CuNiSiCr type, are most suitable as a replacement. The following work deals with the study and development of the manufacturing process through melting, casting and forming from a high strength and good conductive CuNiSiCr type alloy to be used in the manufacture of injection moulds in the plastics industry. Preliminary results of this research show that through a systematic increase in nickel and silicon content an increase in hardness (> 32 Rockwell C) and an acceptable electrical conductivity (> 27% IACS) is achieved. The segregation phenomenon interferes strongly in thermo mechanical treatments, because a second interdendritic phase with fragile characteristics is generated provoking fractures when forming. The results demonstrate that application of the full annealing and temperature control during forging minimize this problem.

Palavras-chave

Material para matrices y moldes de inyección; Aleación base cobre; Microestructuras

Material dies and injection molds; Copper alloy base; Microstructures