模具鋼 S136 與 NAK80 性能對比及選型指南
S136 與 NAK80 是塑膠模具行業(yè)應(yīng)用十分廣泛的兩款高端鏡面模具鋼,二者都擁有優(yōu)秀的拋光能力,多用于外觀件、透明件精密注塑模具,
但鋼材基體屬性差異巨大,在硬度處理、耐腐蝕、加工周期、適用原料以及模具壽命上存在明顯區(qū)分,很多模具設(shè)計與采購人員容易出現(xiàn)
選型混淆,錯選鋼材會直接帶來模具生銹、拋光達(dá)不到要求、量產(chǎn)壽命不足、工期延誤等一系列實際問題,充分掌握兩款鋼材的核心性能
差異,結(jié)合產(chǎn)品原料、外觀標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)模次、項目交期綜合判斷,才可以選出適配項目需求的模具鋼材。
一、S136 與 NAK80 基礎(chǔ)材質(zhì)與熱處理特性對比
S136 屬于馬氏體不銹模具鋼,依靠電渣重熔冶煉提升鋼材純凈度,出廠為退火狀態(tài),硬度約 HB210?240,無法直接用于模具成型,必須
完成淬火加回火熱處理,熱處理后硬度穩(wěn)定在 HRC48?52 區(qū)間。該鋼材熱處理變形控制較好,淬火回火之后內(nèi)部金相組織均勻,鉻元素含
量高,是實現(xiàn)防銹耐腐蝕能力的核心基礎(chǔ),熱處理工序會增加模具制造周期,同時產(chǎn)生對應(yīng)的熱處理加工成本,模具加工流程一般為開粗、
熱處理、再精加工拋光,大尺寸型腔需要充分考量熱處理形變預(yù)留加工余量。
NAK80 屬于鎳鋁銅系時效硬化預(yù)硬模具鋼,出廠已經(jīng)完成時
效硬化處理,供貨硬度穩(wěn)定 HRC38?42,模具廠商收到材料后可以直接開展 CNC、EDM、拋光加工,不需要額外做淬火回火處理,省去熱
處理工序,縮短模具整體加工周期,規(guī)避熱處理帶來的變形風(fēng)險,大厚度鋼材截面內(nèi)外硬度均勻,不會出現(xiàn)表層與芯部硬度落差大的現(xiàn)象。
但 NAK80 不含高鉻防銹成分,本身不具備防銹耐腐蝕能力,即便表面拋光等級很高,潮濕環(huán)境或者接觸腐蝕性塑膠分解氣體時,型腔表面
依然會出現(xiàn)銹蝕麻點,影響塑件外觀質(zhì)量,日常存放與生產(chǎn)過程中需要做好防銹防護(hù)處理。

二、拋光加工、機加工性能與模具修復(fù)表現(xiàn)差異
兩款鋼材都可以實現(xiàn)鏡面拋光,但是拋光加工的實操體驗有明顯不同。NAK80 內(nèi)部雜質(zhì)少,組織細(xì)膩,拋光過程料紋更容易消除,可以輕
松做到 8000?12000 目高光鏡面,雕飾、曬紋蝕紋效果均勻,放電加工后表層硬化層去除簡單,后續(xù)拋光工作量小,適合外觀紋理復(fù)雜的精
密模具,切削加工性能優(yōu)秀,同等硬度條件下切削阻力更低,CNC 精加工表面質(zhì)量好,焊接修補之后可以通過時效處理恢復(fù)原有硬度,改模、
模具磕碰修復(fù)操作便捷。
S136 經(jīng)過熱處理之后同樣可以達(dá)到 SPI?A1 鏡面等級,滿足光學(xué)透明件生產(chǎn)要求,但拋光工序難度高于 NAK80,處
理不當(dāng)容易殘留細(xì)微料紋,對拋光師傅工藝經(jīng)驗要求更高,作為不銹鋼材質(zhì),切削阻力更大,刀具損耗相比 NAK80 更高,EDM 加工之后表
面會形成高硬度鈍化層,需要打磨干凈再拋光,焊接修復(fù)必須選用不銹鋼專用焊材,焊接工藝把控不到位容易出現(xiàn)拋光后局部色差問題。在
曬紋應(yīng)用場景中,S136 蝕紋紋理穩(wěn)定性更強,長期注塑生產(chǎn)不易出現(xiàn)紋理磨損發(fā)白,NAK80 適合中低模次的外觀曬紋模具,超高模次量產(chǎn)
工況下型腔表面紋理會出現(xiàn)磨損衰減。
三、適用工況、原料匹配以及成本壽命選型要點
原料腐蝕性是選型時首要判斷條件,PVC、POM、部分添加阻燃劑的塑膠在高溫注塑會釋放酸性腐蝕性氣體,這種工況優(yōu)先選用 S136,不銹
鋼基體可以抵抗化學(xué)氣體侵蝕,模具水路也不容易銹蝕結(jié)垢,潮濕車間環(huán)境存放也不需要復(fù)雜防銹維護(hù),適配食品接觸、醫(yī)療類塑膠產(chǎn)品,
透明 PC、PMMA 透鏡、水杯等產(chǎn)品,追求長期穩(wěn)定鏡面效果,百萬級高模次量產(chǎn)項目,S136 綜合使用優(yōu)勢突出。
NAK80 只適合無腐蝕性塑
膠原料,比如 ABS、PS、普通 PP 等非阻燃普通塑膠,項目追求快速開模交付,中低模次量產(chǎn),對鏡面高光外觀有較高要求,不接觸酸性分
解氣體,選用 NAK80 可以壓縮模具加工周期,減少熱處理相關(guān)費用,模具制造成本相比 S136 更低,多用于消費電子外殼、化妝品外殼、普
通透明裝飾件,常規(guī)適用模次大致 30?50 萬模次區(qū)間,超過該模次之后型腔表面容易出現(xiàn)磨損、輕微銹蝕隱患,需要加強模具保養(yǎng)頻率。成
本層面來看,NAK80 材料采購單價略低于 S136,同時省去熱處理費用,整套模具造價更有優(yōu)勢;S136 材料單價更高,疊加熱處理費用,前
期制造成本上升,但耐腐蝕、耐磨性能帶來更長的模具服役周期,高模次大批量生產(chǎn)能夠攤薄前期投入成本。

總結(jié)
S136 和 NAK80 不存在絕對優(yōu)劣,選型核心圍繞塑膠原料腐蝕性、產(chǎn)品外觀標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)估生產(chǎn)模次、模具交付周期四大維度進(jìn)行權(quán)衡。需要接
觸腐蝕性塑膠、潮濕生產(chǎn)環(huán)境、醫(yī)療食品類產(chǎn)品、百萬級高模次量產(chǎn),優(yōu)先選用 S136,雖然需要增加熱處理工序與制造成本,但耐腐蝕與長
期鏡面穩(wěn)定性可以減少后期模具維護(hù)返工,降低量產(chǎn)階段不良風(fēng)險。
項目使用普通無腐蝕塑膠,追求更快交期,中低模次生產(chǎn),高光鏡面外
觀需求,NAK80 憑借預(yù)硬免熱處理、易拋光易加工的特性,擁有更好的綜合性價比。實際項目當(dāng)中也可以采用差異化選材,型腔核心外觀部
位選用目標(biāo)鋼種,非外觀模仁鑲件選用性價比更高鋼材,兼顧模具品質(zhì)與項目成本,避免盲目追求高端鋼材造成預(yù)算浪費,也不能一味壓縮
成本選錯鋼材,造成模具提前銹蝕報廢。
