PE注塑模具材料
聚乙烯(PE)作为通用热塑性塑料,分 HDPE、LDPE、LLDPE 等品类,其熔体流动性好、成型温度低(160-220℃)、粘模性弱的特性,决定了 PE 注塑模具材料无需超高耐温性,但需匹配制品的生产产量、表面精度、使用工况(如食品级、改性料成型)等核心需求,同时兼顾加工性能、抛光性和耐磨性。
一、PE 注塑对模具材料的核心要求
PE 熔体粘度低,充模时对模具型腔冲刷力较小,无需高抗冲性模具钢,但高产量生产下型腔与型芯的反复摩擦会导致表面磨损,需基础耐磨性;民用 PE 制品(如桶、管件、日用品)多要求表面光洁无瑕疵,食品 / 医疗级制品则对模具抛光性、卫生性有严格要求;PE 成型温度区间窄且整体偏低,模具材料热稳定性无需达到工程塑料模具标准,常规预硬钢即可满足;若生产环境潮湿或需接触脱模剂,模具材料需具备一定耐腐蚀性,避免生锈影响制品质量;针对玻纤增强改性 PE,填料会对型腔产生持续冲刷,模具材料需具备高耐磨性和抗拉毛能力。此外,食品级 PE 制品配套模具材料需符合食品接触用认证,无杂质析出风险。
二、分场景 PE 注塑模具材料推荐
(一)基础通用型(小批量生产 / 普通民用 PE 制品)
适用于年产能 50 万件以下的普通 PE 制品,如简易日用品、普通塑料管材、低精度包装件等,核心需求为加工便捷、成本适中、满足基础表面光洁度。推荐选用P20(3Cr2Mo)、718H 预硬模具钢,两款均为注塑模具通用基础钢种,以预硬态交货(硬度 28-35HRC),无需后续整体热处理,铣削、钻孔、抛光等加工性能优异,可轻松抛光至 Ra0.4-0.8μm,完全匹配普通 PE 制品的表面要求。其中 718H 为 P20 的改良版,成分更均匀,抛光性和抗变形性略优,适合稍大尺寸的 PE 模具型腔板,是中小批量 PE 模具制造的高性价比首选。

(二)中高产量型(大批量生产 / 常规精密 PE 制品)
适用于年产能 100 万件以上的常规 PE 制品,如塑料桶、周转箱、瓶盖、家用 PE 配件等,核心需求为耐磨性优、抛光性好、模具使用寿命长。推荐选用NAK80、S136H 预硬镜面钢,NAK80 无需淬火,预硬态硬度可达 38-42HRC,抛光性极佳,可轻松实现 Ra0.05μm 的半镜面效果,耐磨性和抗变形性远优于 P20/718H,长期大批量生产不易出现型腔磨损、尺寸超差,同时加工性能良好,适合要求一定表面光洁度的高产量 PE 制品;S136H 为预硬不锈钢模具钢,硬度 30-35HRC,具备优异的耐腐蚀性和抛光性,若 PE 模具生产中需冷水循环冷却或接触脱模剂,可有效避免模具生锈,适配潮湿生产环境的高产量成型,且材料无杂质析出,可满足食品级 PE 制品的基础卫生要求。
(三)精密高光型(食品级 / 医疗级 / 精密 PE 制品)
适用于食品包装件、食品级 PE 容器、医用 PE 配件、高光洁度精密 PE 制品,核心需求为镜面抛光、卫生无析出、耐腐蚀、尺寸稳定性高。推荐选用淬火态 S136、HPM38,S136 经真空淬火后硬度可达 50-55HRC,抛光性可至 Ra0.025μm 的镜面效果,耐腐蚀性能优异,在长期冷水冷却、脱模剂接触的工况下无生锈风险,且材料纯度高,经真空脱气处理后无杂质析出,完全符合 FDA、国标等食品接触用模具的卫生标准,是食品 / 医疗级 PE 模具的主流选材;HPM38 为高级不锈钢模具钢,是 S136 的升级款,成分更纯净,抛光性和耐磨性更优,热处理后尺寸稳定性极佳,适合超精密高光 PE 制品的成型,能保证大批量生产中制品表面无瑕疵、尺寸一致性高。
(四)特殊工况型(玻纤增强改性 PE 制品成型)
适用于玻纤增强 HDPE/LLDPE 制品,如增强 PE 管件、工业 PE 配件、重载 PE 结构件等,核心需求为高耐磨性、抗冲刷、抗拉毛,因玻纤填料在充模时会对模具型腔产生持续冲刷,普通模具钢易出现型腔拉毛、尺寸超差。推荐选用SKD61、H13 热作模具钢,两款材料经淬火回火后硬度可达 52-58HRC,具备极佳的耐磨性、抗冲击性和抗冲刷能力,能有效抵御玻纤填料的磨损,是改性 PE 注塑模具的专用选材。实际应用中,需对 SKD61/H13 模具表面进行氮化处理或 TD 处理,使表面硬度提升至 65HRC 以上,进一步增强耐磨性,延长模具使用寿命。

三、PE 注塑模具材料的配套处理要点
模具材料的后续处理直接影响 PE 制品的成型质量和模具使用寿命,需根据选材和制品需求针对性处理:基础通用型 P20/718H 模具,表面做抛光 + 低温氮化处理,可将表面硬度提升至 45HRC 以上,显著增强耐磨性,避免长期生产出现型腔拉毛;中高产量型 NAK80 模具,采用镜面抛光 + 去应力处理,消除加工内应力,防止模具长期使用变形;精密高光型 S136/HPM38 模具,需进行真空镜面抛光 + 真空淬火,保证硬度均匀性和镜面效果,食品级模具抛光后还需做卫生级超声波清洗,去除加工残留;改性 PE 模具 SKD61/H13,必须做气体氮化 / TD 处理,处理层厚度控制在 0.015-0.03mm,既提升表面耐磨性,又不影响模具的尺寸精度;所有食品级 PE 模具,选材时需要求钢厂进行真空脱气处理,降低材料内部气孔和杂质,避免成型过程中杂质析出污染制品。
四、PE 注塑模具选材核心原则
PE 注塑模具选材无需追求高耐温、高抗冲的高端模具钢,核心是按需匹配:根据制品的生产产量、表面精度、使用工况(普通 / 食品级 / 改性料)选择对应材料,小批量普通件选 P20/718H 控制成本,大批量常规件选 NAK80 提升寿命,食品 / 医疗级选 S136/HPM38 保证卫生和高光效果,改性 PE 件选 SKD61/H13 抵御玻纤冲刷。同时,模具的型腔、型芯可采用 “主材 + 镶件” 的组合方式,如大型 PE 模具型腔板用 718H,型芯和易磨损部位镶装 NAK80/SKD61,在保证模具性能的同时进一步控制制造成本。
