低温注塑模具钢材选型指南
在注塑成型领域，低温注塑工艺凭借更低的成型温度、更小的产品内应力、更高的尺寸稳定性以及对热敏性、易分解材料的友好性，被越来越多地应用在精密工程塑料、透明光学件、低应力结构件及特殊改性材料的生产中。与常规注塑模具不同，低温模具不仅要承受合模与注射压力，还长期在低于常规模温、冷热交替、可能存在温差应力的环境下工作，钢材选型一旦失误，极易出现模具变形、开裂、生锈、耐磨性不足、寿命骤降等问题。
一、低温注塑模具的核心工况特点
低温注塑通常模温控制在室温以下至 40℃左右，部分冷却敏感材料甚至接近 0℃～20℃区间运行，这类模具的工作环境与普通模具存在明显差异。模具长期处于低温状态，配合塑料熔体的高温冲击，会形成持续的冷热循环，钢材必须具备良好的冷热疲劳稳定性，避免反复胀缩导致变形、开裂甚至崩角。低温环境下空气中的水分更容易在模具表面凝结，型腔、型芯、流道区域极易产生锈蚀，因此钢材的耐腐蚀性是重要指标，尤其在长期停机、湿度较高的车间环境中更为关键。
同时，低温注塑多用于精密件、光学件、透明件，对模具表面光洁度、尺寸精度要求极高，钢材需要具备优良的抛光性能、切削性能与尺寸稳定性，保证长期生产不变形、不拉伤产品表面。模具在低温下硬度与韧性会发生微妙变化，若选材偏脆，容易在应力集中处崩角开裂；若硬度不足，则会出现磨损、塌边、产生披峰，因此强韧性与高硬度平衡是低温模具钢不可忽视的要点。
二、低温模具钢材选型核心原则
低温模具钢选型第一条就是优先选择预硬型或淬火型不锈钢，在低温高湿环境下防锈是基本要求，普通 P20 类钢材在低温冷凝水环境下极易生锈，会严重影响透明件、精密件外观。必须保证钢材在工作温度区间内尺寸稳定性优异，热处理变形小，避免因冷热循环导致分型面间隙变化、镶件走位、产品尺寸漂移。
同时要兼顾硬度与韧性，低温环境下钢材会偏脆，选材不能一味追求高硬度，必须保证足够韧性，防止崩角、开裂，推荐硬度区间多在 HRC30～52 之间，根据产品批量灵活选择。还要根据产品类型匹配性能，精密件、光学件选高抛光、高稳定钢种；大批量、加玻纤产品选高耐磨、高抗压钢种；普通稳定量产件选性价比预硬钢种。
三、常用低温注塑模具钢材推荐及适用场景
（一）中低批量、普通精密低温件：经济型预硬钢
718H、718S 预硬塑胶模具钢，预硬态 HRC30–36，切削加工性好，焊补性能优良，适合对防锈要求一般、低温环境相对干燥的普通低温注塑模具，多用于外壳类、结构类非透明件，成本低、易加工。
NAK80 预硬镜面钢，HRC38–42，无需热处理，抛光性能可达高光面，尺寸稳定性好，韧性适中，适合中等精度、中等批量、需要一定防锈能力的低温模具，特别适合 PC、PMMA 低温成型模，是低温精密件最常用的经济型选择。
（二）中大批量、高精密、高防锈要求：不锈钢类
S136/420ESR 马氏体不锈钢，淬火回火后 HRC48–52，纯净度高、耐腐蚀性极强、镜面抛光性能优异，适合长期低温高湿、透明光学件、食品级制品、医疗件的低温模具，冷热稳定性强，不易生锈变形，寿命高。
STAVAX/S136MOD 改良版不锈钢，在 S136 基础上提升韧性与尺寸稳定性，更适合长期冷热循环的低温模具，尤其适合 PET 低温瓶坯、高透明盒、精密齿轮类模具，抗崩角、抗锈蚀能力突出。
（三）大批量、加玻纤、高强度耐磨低温模具：热作 / 高强模具钢
H13（SKD61）热作模具钢，HRC48–52，高温强度与冷热疲劳性能极佳，韧性、耐磨性均衡，虽然防锈一般，但在低温干燥环境下可通过表面处理（镀铬、镀钛）提升防锈性，适合加玻纤、高填充、大批量生产的低温模具，抗压抗变形能力极强。
DC53 冷作模具钢，高硬度高韧性，耐磨性极强，淬火变形小，适合对耐磨性要求极高、批量极大、低温环境稳定的精密模具，但需注意环境湿度，做好防锈处理。
四、不同材料低温注塑对应钢材推荐
针对 PC/PMMA/PET 透明低温件，优先选NAK80、S136、420ESR，强调镜面、防锈、尺寸稳定。
POM/PA 低温精密件，可选718H、NAK80，批量大用 S136，耐磨与精度兼顾。
加玻纤增强材料（PA+GF、PBT+GF）低温成型，优先H13、DC53、S136，重点保证耐磨、抗压、不变形。
医疗 / 食品级低温制品，必须选S136、420ESR等高耐腐蚀不锈钢，满足洁净、防锈、高光要求。
五、低温模具钢选型与使用注意事项
低温模具尽量避免使用未防锈的普通碳钢，长期冷凝水会导致型腔生锈、拉伤产品。不锈钢如 S136 一定要进行正确淬火回火，保证硬度与韧性平衡，防止低温应力开裂。
模具设计上要增加支撑柱、刚性结构，减少冷热循环带来的微量变形，分型面、镶件配合间隙要合理。表面处理可根据需求选择镀铬、镀钛、PVD 涂层，提升耐磨、防锈、抗粘能力，尤其适合玻纤材料低温模具。
加工完成后建议进行低温时效处理，进一步稳定尺寸，避免后期生产中缓慢变形，影响长期量产稳定性。
总结
低温注塑模具钢材选型的核心是：耐低温变形、耐冷凝水锈蚀、高尺寸稳定、硬度韧性平衡。小批量普通件用 718H；中批量精密件用 NAK80；高透明、高防锈、高寿命用 S136/420ESR；加玻纤、大批量耐磨用 H13/DC53。只有贴合低温工况、产品材料、生产批量三者综合选型，才能让模具寿命更长、产品更稳定、不良率更低，真正实现低温注塑的高效量产。
