PEEK 产品模具钢选用规范

PEEK 作为高性能特种工程塑料，注塑成型温度通常在 360-400℃，模具温度控制在 180-220℃，熔体黏度高且常搭配玻纤、碳纤维等增强材料，对模具材料的耐高温性、耐磨性、耐腐蚀性及尺寸稳定性均有严苛要求。模具钢的合理选用，直接决定模具使用寿命、塑件成型质量与生产稳定性，需结合产品精度、使用环境、生产批量及材料特性进行系统化匹配。

一、模具钢选用核心原则

模具钢需具备优异的高温稳定性，在长期循环高温工况下不发生软化与形变，具备良好的抗热疲劳性能。材料应达到较高硬度与耐磨性，有效抵御增强填料对型腔的冲刷与磨损，减少飞边、尺寸超差等问题。针对高温状态下可能产生的腐蚀性气体，以及医疗、食品等特殊使用场景，模具钢需具备相应的耐腐能力。同时材料应兼顾韧性与结构强度，避免在高注射压力下出现崩角、开裂，精密制品还需保证长期使用中的尺寸稳定性。

二、常用模具钢分类及适用范围

（一）通用耐热型模具钢

H13 属于国标 4Cr5MoSiV1 热作模具钢，经真空热处理后硬度可达 HRC48-52，耐热温度范围为 500-600℃，具备良好的韧性与抗热疲劳性能，是 PEEK 成型的常规选用材料，适用于无强腐蚀环境、中等生产批量的普通 PEEK 制品。8407 与 2344 为 H13 改良型钢材，纯净度更高，内部组织均匀，热处理后硬度可达 HRC50-54，耐热与耐磨性能更优，适用于中高端 PEEK 制品及中大批量量产模具。

（二）耐腐蚀型模具钢

S136 为马氏体耐腐蚀不锈钢，热处理后硬度 HRC48-52，抛光性能优异，可实现高镜面效果，同时具备出色的耐酸碱腐蚀能力，适用于医疗、食品接触、半导体等对卫生性与耐腐性要求较高的 PEEK 产品。420 系不锈钢具备基础耐腐蚀性，热处理后硬度可达 HRC48-52，抛光性能适中，适用于对成本相对敏感、有一般耐腐需求的应用场景。

（三）高耐磨高韧性模具钢

8503 为低硅高钼合金模具钢，无碳化物偏析，热处理后硬度可达 HRC55-60，抗粘模、抗崩角与耐磨性能突出，适用于高比例玻纤、碳纤维增强的 PEEK 材料，以及结构复杂、易出现磨损的制品。LG 模具钢可实现 HRC54-58 的硬度区间，同时保持优异韧性，在薄壁、尖角、高注射压力的 PEEK 成型场景中，可有效避免型腔塌陷与披锋问题。

（四）预硬型精密模具钢

NAK80 为预硬型镜面模具钢，出厂硬度 HRC40-42，无需后续热处理，加工性能与尺寸稳定性优良，抛光可达到高镜面效果，适用于中小批量、交付周期紧张的精密 PEEK 制品。

三、热处理与表面处理要求

PEEK 模具钢推荐采用真空热处理，避免氧化与脱碳，通过规范的淬火与回火工艺，保证材料组织均匀稳定，大型模具可增加深冷处理，进一步提升尺寸稳定性。针对玻纤增强等磨损严重的工况，可进行氮化处理，提升表面硬度与耐磨性。需要高耐磨、低摩擦系数的场景，可采用 PVD 涂层等复合处理方式，大幅提升模具使用寿命。对耐腐与光洁度要求高的模具，可采用硬铬电镀处理，提升脱模性能与耐腐蚀能力。

四、结构设计与配套选材要求

型腔、型芯等核心成型部件，需根据工况选用上述对应模具钢，模架等非成型部件可选用 P20、718H 等常规模具钢，在保证性能的同时控制成本。PEEK 高温成型特性要求冷却系统设计合理，温控稳定，热流道系统需满足 400℃以上的耐高温要求，确保熔体流动稳定。顶出、导向等运动部件，应选用耐高温、耐磨的标准件，与模具钢性能相匹配。

五、应用注意事项

普通预硬钢如常规 P20，耐高温与耐磨性能不足，无法适应 PEEK 高温成型环境，禁止用于型腔、型芯等关键部位。普通不锈钢难以满足 PEEK 成型的耐腐与耐磨双重要求，应选用专用耐腐蚀模具钢。高玻纤、高碳纤增强 PEEK 成型模具，必须配套相应的表面处理，避免型腔快速磨损。精密 PEEK 制品应采用真空热处理与深冷处理结合的工艺，减少变形，保障尺寸精度。

六、总结

PEEK 产品模具钢选用以工况适配为核心，常规无腐蚀环境可选用 H13、8407、2344 等通用耐热钢；医疗、食品等耐腐场景优先选用 S136 等耐腐蚀不锈钢；高增强填料工况选用 8503、LG 等高耐磨高韧性钢材；小批量精密快速交付场景可选用 NAK80 预硬钢。配合规范的热处理、表面处理以及合理的模具结构设计，可有效提升模具使用寿命，保证 PEEK 制品成型质量与生产稳定性。