PE注塑模具选什么钢材合适

聚乙烯（PE）作为应用广泛的通用塑料，凭借优良的耐低温性、韧性及加工流动性，被大量用于包装、化工、家电、汽车、建材等领域。PE 注塑模具的钢材选型直接关系到模具使用寿命、产品成型质量、生产效率及综合成本。由于 PE 本身具有低熔点、高流动性、易产生飞边的特点，部分改性 PE（如玻纤增强、阻燃 PE）还具备耐磨性或腐蚀性，因此需结合 PE 材料特性、产品要求及生产工况多维度综合考量，选择适配的模具钢材。

一、PE 材料特性对注塑模具钢材的核心要求

PE 材料的固有特性决定了其对注塑模具钢材的特殊要求，是钢材选型的核心依据，主要体现在以下几个方面。

1. 耐磨损性要求

普通 PE 硬度较低，对模具磨损较小，但玻纤增强 PE、矿物填充 PE 等改性 PE 的应用日益广泛。这类改性 PE 含有的高硬度填充料，在注塑过程中会对模具型腔产生强烈冲刷和研磨，若钢材耐磨性不足，极易导致型腔磨损、尺寸精度下降。因此，改性 PE 模具钢材需具备优异的耐磨损性。

2. 耐热性与尺寸稳定性要求

PE 熔点较低（低密度 PE 约 110-120℃，高密度 PE 约 125-135℃），注塑温度通常 150-220℃，模具温度一般 20-60℃（厚壁或高韧性产品需 70-90℃）。尽管成型温度不高，但模具长期连续生产会承受周期性温度变化，耐热性或热稳定性不足的钢材易出现变形、开裂，影响模具寿命和产品尺寸一致性，因此所选钢材需具备良好的耐热性和热尺寸稳定性。

3. 表面光洁度与脱模性要求

PE 流动性优异，易填充型腔细微结构，但也易与模具表面粘连，薄壁、复杂结构或高精度产品的脱模难度更大。部分 PE 产品（如食品包装、医疗用品、高端家电外壳）对表面光洁度要求高，需要模具型腔具备良好抛光性能。因此，模具钢材需具备良好的表面光洁度和抛光性，且便于氮化、抛光等表面处理，以提升脱模性和产品表面质量。

4. 耐腐蚀性要求

普通 PE 化学稳定性极佳，对模具钢材无腐蚀性，但阻燃 PE、化工用 PE 等特殊产品在成型时，可能释放微量腐蚀性气体，长期作用会腐蚀模具，导致型腔点蚀、锈蚀。因此，针对这类特殊 PE 产品，模具钢材需具备一定的耐腐蚀性。

5. 加工成型性要求

模具制造涉及切削、磨削、抛光等多道工序，加工性能差的钢材会增加制造难度、延长周期、提高成本。因此，在满足使用性能的前提下，所选钢材需具备良好的加工成型性，便于模具加工制造。

二、PE 注塑模具常用钢材类型及应用场景

结合 PE 材料特性及产品需求，适配 PE 注塑模具的钢材主要分为预硬钢、镜面钢、耐磨损钢、耐蚀钢四大类，各类钢材的性能特点、适用场景及典型牌号如下。

1. 预硬钢：通用型首选，性价比之选

预硬钢出厂时已完成调质处理，硬度 HRC28-35，无需后续热处理即可加工，具有加工性能好、生产周期短、成本适中的特点，是 PE 注塑模具中应用最广泛的类型。P20 硬度均匀、加工性优异，适用于普通 PE 制品（如薄膜、管材、普通包装），适合 10-50 万模次的中小批量生产；718H 是 P20 改进型，纯度更高、硬度更均匀（HRC32-38），抛光性和耐磨性更优，适用于高精度 PE 制品或轻度改性 PE 模具，适合 30-80 万模次的中批量生产；S50C 成本低廉，预硬后硬度 HRC25-30，适用于精度和寿命要求低的简单 PE 制品，适合 10 万模次以下的小批量生产。

2. 镜面钢：高表面质量 PE 产品专属

镜面钢纯度高、杂质少、组织均匀，抛光性能优异，可达到 Ra≤0.01μm 的高镜面光洁度，兼具良好脱模性，能满足高端 PE 产品的表面要求。NAK80 出厂硬度 HRC37-43，无需热处理即可抛光至 10000 目以上镜面效果，韧性和尺寸稳定性好，适用于食品包装、医疗用品、高端家电外壳等，适合 50-100 万模次生产；S136H 是预硬耐蚀镜面钢，硬度 HRC30-36，兼具镜面性和耐腐蚀性，适用于高表面质量且有腐蚀性的 PE 制品，适合 30-80 万模次生产。

3. 耐磨损钢：改性 PE 模具核心之选

耐磨损钢含铬、钼、钒等合金元素，热处理后硬度 HRC50 以上，耐磨损性和抗压性优异，能抵御改性 PE 中填充料的冲刷研磨。H13 热处理后硬度 HRC52-58，耐磨损、耐热、韧性好，适用于玻纤增强、矿物填充 PE 制品，适合 100 万模次以上大批量生产；SKD11 热处理后硬度 HRC58-62，耐磨性极强但韧性较差，适用于高填充料含量的改性 PE 制品，大批量生产时需注意抗冲击设计；STAVAX ESR 电渣重熔钢，纯度高、组织均匀，热处理后硬度 HRC50-55，兼具耐磨、耐蚀和抛光性，适用于高表面质量改性 PE 制品，适合 80-150 万模次生产。

4. 耐蚀钢：特殊腐蚀性 PE 制品专用

耐蚀钢含高含量铬、镍等合金元素，耐化学腐蚀性优异，能抵御成型过程中腐蚀性气体的侵蚀。S136 含铬量 13%，热处理后硬度 HRC48-52，耐蚀性和抛光性好，适用于阻燃 PE、化工用 PE 制品，适合 30-80 万模次生产；2083 是预硬耐蚀钢，硬度 HRC28-32，加工性能好，无需热处理，适用于腐蚀性要求不高的 PE 制品，适合 10-50 万模次生产；HPM75 耐腐蚀性优于 S136，热处理后硬度 HRC50-55，适用于腐蚀性极强的 PE 制品，适合 50-100 万模次生产。

三、PE 注塑模具钢材选型的核心原则

实际选型需结合 PE 材料类型、产品要求、生产批量、模具成本等因素综合权衡，遵循以下核心原则。

1. 匹配 PE 材料类型

普通 PE（LDPE、HDPE）优先选择预硬钢（P20、718H），性价比最高；玻纤增强、矿物填充 PE 选择耐磨损钢（H13、SKD11）；阻燃 PE、化工用 PE 选择耐蚀钢（S136、2083）；高表面质量 PE 制品选择镜面钢（NAK80、S136H）。

2. 契合产品质量要求

高精度产品选择尺寸稳定性好的钢材（718H、NAK80）；高表面光洁度产品选择镜面钢；复杂结构或薄壁产品选择韧性好、加工性优的钢材（P20、718H），便于加工和脱模。

3. 适配生产批量

小批量生产（10 万模次以下）选择成本低廉的预硬钢（S50C、P20）；中批量生产（10-80 万模次）选择性能均衡的预硬钢（718H）或镜面钢（NAK80）；大批量生产（80 万模次以上）选择耐磨损、耐热性优异的钢材（H13、STAVAX ESR）。

4. 平衡成本与性能

模具钢材成本差异较大，需在满足使用要求的前提下避免过度选型。例如，小批量普通 PE 薄壁制品选择 P20 即可，无需高价 NAK80；大批量且高表面质量的产品，可考虑 NAK80 或 S136H。同时，需兼顾加工成本，加工性能好的钢材可降低加工难度和成本。

5. 考虑模具加工与维护

加工性能好的钢材（如预硬钢）可缩短加工周期、降低成本；需后续热处理的钢材（如 H13、SKD11），需考虑热处理成本和后续加工难度。此外，抛光性能好的钢材便于模具后期修复和保养。

四、PE 注塑模具钢材选型的注意事项

除核心原则外，选型过程中还需注意以下细节。关注钢材纯度与组织均匀性，纯度越高、组织越均匀，性能越稳定，高要求模具建议选择电渣重熔钢材（STAVAX ESR、NAK80 ESR）。结合模具结构设计选型，型腔复杂、壁厚不均的模具选择韧性好、抗变形能力强的钢材（718H、NAK80）；滑块、顶针等易磨损部件可采用耐磨损钢（H13）局部镶嵌。重视表面处理的辅助作用，预硬钢氮化可提高表面硬度和耐磨性，普通钢材镀铬可提高光洁度和耐腐蚀性，从而在保证性能的同时降低钢材成本。参考供应商技术支持，不同厂家同牌号钢材性能存在差异，建议选择知名厂家产品，并结合技术参数和应用案例选型。考虑后续产品升级需求，若计划改性 PE 产品或提高生产批量，选型时应适当预留性能余量，避免产品升级导致模具报废。

五、总结

PE 注塑模具钢材选型是系统工程，需以 PE 材料特性为基础，结合产品质量要求、生产批量、模具成本、加工维护等因素综合考量。普通 PE 制品优先选择预硬钢（P20、718H）；高表面质量制品选择镜面钢（NAK80、S136H）；改性 PE 制品选择耐磨损钢（H13、SKD11）；腐蚀性 PE 制品选择耐蚀钢（S136、2083）。实际选型需平衡性能与成本，避免盲目追求高价钢材或选择性能不足的产品，确保模具寿命和产品成型质量，提升生产效率和经济效益。同时，需关注模具钢材技术发展，及时采用新型高性能钢材（如粉末冶金钢），以适应行业升级需求。