PBT模具的材料选择
PBT 模具材料选择的核心是匹配其高结晶、高收缩、易水解、玻纤增强后磨损性强的特性,优先选用预硬型镜面钢、耐腐蚀不锈钢、高耐
磨预硬钢,并按生产批量、表面要求、是否含玻纤 / 阻燃剂做分级匹配。
一、PBT 对模具材料的核心要求
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是结晶型工程塑料,成型温度 225–275℃、收缩率 1.5%–2.5%,高温易水解,玻纤增强(常用 10%–30%)后对模具磨损显著提升;阻燃级 PBT 成型时会释放酸性气体,要求模具具备耐腐蚀性。材料选型必须满足:
耐磨性:抵抗玻纤 / 填料的冲刷磨损,保证长期生产尺寸稳定
抛光性:型腔表面需达 Ra0.2 以下,高光泽件需镜面(Ra≤0.05)
耐腐蚀性:适配阻燃 PBT 的酸性气体,避免型腔锈蚀、麻点
热处理稳定性:预硬态直接加工,减少变形,适合精密结构
导热性:配合 PBT 快速冷却结晶,缩短成型周期

二、主流模具材料选型与适用场景
1. 小批量 / 试制(<10 万模次,无玻纤 / 普通 PBT)
P20/718(预硬 HRC 28–32):成本低、易加工、抛光可达 Ra0.4,适合非增强 PBT、外观要求一般的产品;缺点是耐磨性一般,不适合玻纤增
强与长期生产。
NAK80(预硬 HRC 38–42):预硬高镜面钢,抛光可达 Ra0.1–0.2,无需热处理,加工后变形小,适合中小批量、外观要求高的非增强 PBT,
是 PBT 模具最常用入门材料。
2. 中批量 / 常规生产(10–50 万模次,含玻纤 / 普通 PBT)
S136/S136H(预硬 HRC 32–36,淬火 HRC 48–52):马氏体不锈钢,耐腐蚀 + 高抛光 + 高耐磨,完美匹配阻燃 PBT(防酸性腐蚀)与玻纤增
强 PBT;抛光可达镜面(Ra≤0.05),适合电子接插件、汽车结构件等精密高光产品,是 PBT 模具首选材料。
718H(预硬 HRC 33–38):强度高于 718,耐磨性更好,适合中等玻纤含量(10%–20%)PBT,性价比优于 S136,适合外观要求一般、批量
中等的结构件。
3. 大批量 / 长期生产(>50 万模次,高玻纤 / 高耐磨要求)
SKD61/H13(淬火 HRC 48–52):热作模具钢,极高耐磨性、抗热疲劳,适合 30% 玻纤增强 PBT、高产量(百万模次)产品;需淬火回火,
加工难度略高,寿命是 NAK80 的 2–3 倍。
粉末高速钢 / 硬质合金镶件:超耐磨,用于浇口、型芯等易磨损部位,局部强化可大幅提升整体模具寿命,适合超高玻纤(>40%)或特殊填
充 PBT。
三、按 PBT 类型的材料匹配表
| PBT类型 | 推荐模具材料 | 适用生产批量 | 硬度(HRC) | 关键理由 | 表面处理建议 |
|---|---|---|---|---|---|
| 未增强PBT(普通/高光) | NAK80、S136H | <10万模次(NAK80) 10–50万模次(S136H) | NAK80:38–42 S136H:32–36 | 高抛光性、易加工、尺寸稳定 | 镜面抛光(Ra0.05–0.2) |
| 10%–20%玻纤增强PBT | 718H、S136H | 10–50万模次 | 718H:33–38 S136H:32–36 | 耐磨性与耐腐蚀性平衡,性价比高 | 抛光(Ra0.2),必要时氮化处理 |
| 30%玻纤增强PBT | S136(淬火)、SKD61/H13 | >50万模次 | S136:48–52 SKD61:48–52 | 极高耐磨性,抗玻纤冲刷 | 氮化处理+抛光,局部可镶硬质合金 |
| 阻燃级PBT(V-0) | S136/S136H | 10–50万模次(S136H) >50万模次(淬火S136) | S136H:32–36 S136:48–52 | 不锈钢材质,耐酸性气体腐蚀 | 镀铬/镀镍强化防腐,镜面抛光 |
| 超高玻纤PBT(>40%) | SKD61 + 硬质合金镶件 | >100万模次 | SKD61:48–52 | 超耐磨,延长易损部位寿命 | 整体氮化+镶件抛光 |
P20/718(HRC 28–32)仅适用于<10万模次、无玻纤、非阻燃的低要求PBT产品;
模具冷却温度:未增强PBT 40–60℃,玻纤增强PBT 60–80℃;
氮化处理可提升模具耐磨性30%以上,优先用于浇口、型芯等易磨损部位。
四、选型决策要点
生产批量:<10 万模次选 NAK80/718;10–50 万模次选 S136H;>50 万模次选淬火 S136/SKD61。
玻纤含量:无玻纤优先 NAK80;10%–20% 玻纤选 718H/S136H;≥30% 玻纤必须选淬火 S136/SKD61。
表面要求:高光 / 镜面必须 S136/NAK80;普通外观可 718H。
腐蚀环境:阻燃 PBT 必选 S136 不锈钢,严禁用 P20/718。
成本平衡:中小批量优先 S136H(预硬免热处理);大批量用淬火 S136 或 SKD61,局部镶件可升级硬质合金。
五、配套工艺建议
所有 PBT 模具型腔建议抛光至 Ra0.2 以下,高光件镜面处理;阻燃 PBT 成型后镀铬 / 镀镍强化防腐。
玻纤增强 PBT 模具,浇口、型芯等易磨损部位可做氮化处理(HV 800–1000),提升耐磨性 30% 以上。
模具冷却系统需均匀设计,配合 PBT 快速结晶,模具温度控制在 40–80℃(未增强 40–60℃,增强 60–80℃)。
