1, O sistema padrão de molde da Organização Internacional de Padronização (ISO)
A ISO é a organização de padronização mais influente do mundo, e seus padrões de moldes são desenvolvidos pelo Subcomitê 8 do TC 29/SC (Stamping and Forming Mold Subcommittee), cobrindo os requisitos técnicos para peças padrão de três tipos principais de moldes: matrizes de estampagem, moldes de plástico e moldes de{2}fundição sob pressão. Em 2024, a ISO lançou 48 padrões de moldes eficazes, com conteúdos principais incluindo:
Terminologia e especificações dimensionais: A ISO 17672 "Terminologia de moldes" unifica as definições de terminologia na indústria global de moldes para evitar erros de comunicação causados por diferenças de idioma. Por exemplo, esclarecer a terminologia dos principais componentes, como "coluna guia", "manga guia" e "topo inclinado", fornece uma base para a colaboração-transfronteiriça.
Requisitos de desempenho do material: ISO 4957 "Condições técnicas de entrega para aço para ferramentas" especifica a composição química, o processo de tratamento térmico e os indicadores de desempenho mecânico do aço para moldes. Por exemplo, é necessário que a dureza do aço para moldes de plástico atinja HRC 28-32 para garantir um equilíbrio entre resistência ao desgaste e tenacidade; A resistência à fadiga térmica do aço para moldes de fundição precisa atender ao requisito de 5.000 ciclos sem rachaduras para se adaptar a condições de alta temperatura e alta pressão.
Normas ambientais e de segurança: A ISO 13849 "Regras gerais para o projeto de sistemas de controle de segurança mecânica" exige que o projeto do molde integre dispositivos de intertravamento de segurança para evitar que os operadores toquem acidentalmente em áreas perigosas. Por exemplo, os moldes de capa de carro precisam ser equipados com dispositivos de detecção fotoelétrica que desligam automaticamente quando a proximidade humana é detectada.
Caso da indústria: O molde do iPhone da Apple adota aço para molde para trabalho a quente com certificação ISO 1.2344 (H13), que tem uma dureza de HRC 52 após tratamento de têmpera a vácuo e pode suportar pressão de injeção em alta temperatura de 200 graus. A vida útil de um único conjunto de moldes excede 500.000 vezes, reduzindo significativamente o custo de substituição do molde.
2, O Sistema Padrão de Moldes do Comitê Europeu de Normalização (CEN)
As normas EN desenvolvidas pelo CEN concentram-se na qualidade dos produtos moldados e na segurança dos dispositivos. Entre os seus 12 padrões relacionados a moldes, as duas categorias a seguir têm requisitos de materiais particularmente rigorosos:
O padrão para matrizes de forjamento e{0}}moldes de fundição sob pressão: EN 12543 "Requisitos de segurança para moldes de fundição sob pressão" estipula que os materiais do molde devem passar por um teste de impacto de -40 graus de baixa-temperatura para garantir resistência mesmo em ambientes frios. Por exemplo, o molde de fundição-do corpo do cilindro do motor BMW usa aço 1.2367 (H11) certificado pela norma EN, que ainda pode suportar uma força de fundição de 1.500 toneladas em um ambiente de -30 graus .
Padrões de tolerância dimensional para peças moldadas: EN 10243 "Tolerâncias dimensionais para peças estampadas de metal" divide os níveis de tolerância em F (nível de precisão), M (nível médio) e P (nível grosso), exigindo que o coeficiente de expansão linear do aço do molde seja inferior a 12 × 10 ⁻⁶/ grau para reduzir o impacto da deformação térmica na precisão dimensional. Por exemplo, o molde do sistema de injeção de combustível da Bosch adota a norma EN certificada 1.2083 (aço inoxidável 420), com um coeficiente de expansão linear de apenas 10,5 × 10 ⁻⁶/grau, garantindo que a tolerância do diâmetro do bico seja controlada dentro de ± 0,005 mm.
Caso da indústria: O molde de carcaça da máquina Siemens Medical CT adota aço pré-endurecido certificado pela norma EN 1.2738 (P20+Ni) com dureza de fábrica de HRC 30-34, que pode ser processado diretamente sem tratamento térmico, evitando o problema de folga excessiva de montagem entre a carcaça e os componentes internos causados por deformação térmica.
3, O sistema padrão de molde da Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM)
O padrão ASTM é conhecido por seus métodos de teste de desempenho de materiais. Em seus padrões relacionados a moldes, as duas categorias a seguir têm importância de orientação da indústria para requisitos de materiais:
Especificação geral para aço ferramenta: ASTM A681 "Especificação geral para aço ferramenta" divide o aço para moldes em três categorias: aço para trabalho a frio, aço para trabalho a quente e aço para moldes de plástico, e especifica indicadores básicos como dureza, tenacidade e resistência ao desgaste para cada tipo de aço. Por exemplo, a resistência ao impacto do aço para matrizes para trabalho a frio deve ser maior ou igual a 20J/cm² para se adaptar a condições de alta tensão, como puncionamento e estiramento.
O padrão de processo de tratamento térmico para moldes de aço: ASTM A370 "Método de teste para propriedades mecânicas de produtos siderúrgicos" especifica detalhadamente os parâmetros do processo, como temperatura de têmpera e tempo de revenido para moldes de aço. Por exemplo, é necessário que a temperatura de têmpera do aço H13 seja controlada entre 1020-1050 graus, e a temperatura de têmpera seja realizada em dois estágios (550 graus +480 graus) para obter as melhores propriedades mecânicas abrangentes.
Caso da indústria: o molde de corpo de fundição-integrado da Tesla adota certificação ASTM 8407 (aço modificado H13), que tem uma dureza de HRC 54 após tratamento térmico especial. Sua resistência à fadiga térmica é 30% maior que a do aço H13 tradicional e pode suportar impactos contínuos de 6 vezes por minuto em uma máquina de fundição-de 6.000 toneladas.
4, A aplicação prática de padrões internacionais na área de eletrônicos de consumo
Os requisitos de material para moldes de invólucros para produtos eletrônicos de consumo combinam precisão e funcionalidade, e os casos de aplicação de padrão internacional incluem:
Molde de moldura de telefone celular: O molde de moldura da série Samsung Galaxy S é feito de 1.2316 com certificação ISO (aço de alta resistência a ácidos 420) e, após tratamento de revestimento PVD, a dureza da superfície atinge HV2000, que pode resistir à corrosão pelo suor. Ao mesmo tempo, ele passou no teste de impacto de baixa-temperatura certificado pelo padrão EN para garantir que pode manter a resistência em um ambiente de -20 graus.
Molde da carcaça do laptop: O molde da carcaça do Lenovo ThinkPad usa 718AH certificado pela ASTM (aço pré-endurecido P20+Ni) com uma dureza de fábrica de HRC 33-37, que pode ser processado diretamente sem tratamento térmico para evitar o problema de folga excessiva entre a carcaça e o conjunto do teclado causado pela deformação térmica.
Molde do invólucro do dispositivo vestível: o molde do invólucro do Apple Watch é feito de S136 (aço inoxidável 420) com certificação ISO, que passou por tratamento de têmpera a vácuo para atingir uma dureza de HRC 50. Ao mesmo tempo, passou no teste de névoa salina certificado pelos padrões CEN (96 horas sem ferrugem), garantindo uso-de longo prazo em ambientes úmidos sem ferrugem.
