透明件注塑模具的钢材抛光性能要求

透明注塑件（如 PMMA、PC、PET 等材料制品）的表面透光率、光洁度直接取决于模具型腔的表面质量，而模具钢的抛光性能是实现型腔镜面效果的核心前提。抛光性能指模具钢经打磨、抛光后达到高光洁度表面且无缺陷的能力，其优劣直接影响透明件的外观品质、光学性能及模具使用寿命，是透明件模具钢选型的关键指标。

一、 透明件模具钢抛光性能的核心要求

1 表面粗糙度达标要求

透明件模具型腔需达到镜面抛光等级，不同透明制品的粗糙度要求差异明确：普通透明件需抛光至 Ra0.02~0.04μm，可满足日常透光及外观需求；光学级透明件（如镜头、导光板）则要求抛光后表面粗糙度≤Ra0.008μm，需达到镜面高光效果，避免光线折射、散射影响光学性能。抛光后的型腔表面需无任何肉眼可见缺陷，包括麻点、针孔、橘皮纹、划痕及晶界显露等问题。

2 抛光均匀性与一致性要求

模具钢的组织均匀性决定抛光均匀性，抛光后型腔各区域的光洁度需保持一致，不能出现局部区域易抛光、局部区域难以抛亮的情况。尤其对于复杂型腔（如带有曲面、深腔、窄缝的结构），钢材需具备良好的抛光延展性，确保边角、深腔等难加工部位也能达到相同的光洁度标准，避免因抛光不均导致透明件表面光泽差异。

3 抛光效率与耐磨性平衡要求

优质的透明件模具钢需具备较高的抛光效率，即在常规抛光工艺（粗抛→精抛→镜面抛）下，能够快速去除加工痕迹，缩短抛光周期。同时，抛光后的型腔表面需具备优异的耐磨性，在注塑生产过程中，能抵抗熔融塑料的冲刷及脱模剂的侵蚀，长期保持镜面效果，减少因表面磨损导致的抛光返修次数，保障批量生产的稳定性。

二、 影响模具钢抛光性能的关键特性

1 钢材纯净度

钢材内部的夹杂物（如硫化物、氧化物、硅酸盐等）是抛光缺陷的主要诱因，夹杂物硬度高于基体，抛光时易脱落形成凹坑或麻点。因此透明件模具钢需具备高纯净度，要求钢中硫（S）含量≤0.005%、磷（P）含量≤0.01%，且非金属夹杂物等级≤1.0 级，通过精炼工艺（如电渣重熔、真空熔炼）减少夹杂物数量及尺寸。

2 金相组织均匀性

模具钢的金相组织需均匀细密，晶粒尺寸控制在细晶粒或超细晶粒级别（晶粒度≥8 级）。若钢材组织存在偏析、粗大晶粒或网状碳化物，抛光时易出现晶界显露，形成不规则的条纹缺陷；而均匀细密的组织能确保抛光过程中表面材料均匀去除，避免产生局部缺陷。此外，预硬型模具钢需保证硬度分布均匀，硬度差≤±2HRC，防止硬度不均导致抛光速率差异。

3 钢材硬度适配性

模具钢的硬度与抛光性能呈正相关但需控制合理范围，硬度偏低（＜HRC40）的钢材在抛光时易产生划痕，且耐磨性差，型腔表面易磨损；硬度过高（＞HRC58）的钢材脆性增加，抛光时易出现微裂纹，且抛光耗材损耗大，抛光效率降低。透明件模具钢的理想硬度范围为HRC48~54，既能保证抛光时的加工便利性，又能兼顾型腔的耐磨性与抗变形能力。

4 耐腐蚀性能

透明件注塑生产中常使用脱模剂、冷却液，且部分塑料熔体（如 PC）在高温下会分解产生酸性物质，易导致模具型腔生锈。若模具钢耐腐蚀性能不足，抛光后的镜面表面会出现锈斑、腐蚀点，严重影响透明件品质。因此，透明件模具钢需具备一定的耐腐蚀能力，尤其是光学级模具钢，通常选用不锈钢材质或对模具表面进行镀铬、氮化处理。

三、 常用透明件模具钢的抛光性能对比

1 不锈钢类（S136、S136H）

S136 是经典的透明件模具钢，经真空熔炼处理，纯净度高、夹杂物少，抛光性能极佳，可轻松达到 Ra0.008μm 的光学级镜面效果；S136H 为预硬型不锈钢，硬度 HRC48~50，无需后续热处理，抛光效率更高，且耐腐蚀性能优异，适合生产 PC、PMMA 等透明件，尤其适用于光学级制品及高湿度生产环境。

2 预硬型模具钢（NAK80、718H）

NAK80 是时效硬化型预硬钢，硬度 HRC40~45，内部组织均匀细密，抛光性能优良，可抛光至 Ra0.01~0.02μm，适合生产普通透明件及高光泽制品，其优势在于抛光效率高、加工成本低，且模具变形量小，适合复杂型腔模具；718H 为预硬型塑料模具钢，硬度 HRC28~32（可通过氮化提升硬度），抛光性能中等，可达到 Ra0.02~0.04μm，性价比高，适合生产对光洁度要求不高的普通透明件。

3 热作模具钢（H13）

H13 钢硬度 HRC48~52，具备良好的高温强度和耐磨性，抛光性能中等，可抛光至 Ra0.04~0.08μm，适合生产需要高温注塑的透明件（如 PC 工程塑料件），但因其纯净度低于不锈钢，光学级制品一般不选用该钢材。

四、 抛光工艺与钢材性能的匹配要求

抛光工序需遵循由粗到精的原则，依次使用砂纸（800#→1500#→2000#）、金刚石研磨膏（W7→W3.5→W1.5）进行打磨，避免跳过细磨步骤直接镜面抛光，导致表面缺陷残留。

高纯净度模具钢（如 S136）可采用机械抛光 + 化学抛光结合的方式，提升镜面效果；组织偏析较明显的钢材需先进行均质化退火处理，再开展抛光作业。

抛光后的模具型腔需进行防锈保护，如涂抹防锈油或进行真空封存，避免存放及生产过程中出现腐蚀、氧化问题。

五、 选材建议

光学级透明件（镜头、导光板）：优先选用S136，确保极致镜面效果与光学性能；

普通透明件（灯罩、透明外壳）：选用NAK80 或 718H，平衡抛光性能与生产成本；

高温成型透明件（PC 厚壁件）：选用H13，兼顾耐高温性与基本抛光需求；

高湿度或腐蚀性生产环境：选用S136H不锈钢，提升模具抗腐蚀能力。