PE模具的材料选择
PE(聚乙烯)作为结晶性通用塑料,具有熔体流动性好、腐蚀性弱、收缩率中等的特性,其模具材料选择需紧密围绕成型特性、制品应用要求、生产批量及成型工艺(注塑 / 吹塑为主)展开。普通 PE 制品对模具耐腐蚀性要求较低,但改性 PE 会提升模具磨损风险,食品级、高表面光洁度制品还需兼顾材料抛光性与无析出性,以下结合不同场景与工艺,详细阐述 PE 模具材料选择的核心要点。
一、PE 模具材料选择的核心原则
PE 模具材料选择的核心逻辑是平衡模具寿命、制品质量与生产成本,需遵循三大核心原则,一是匹配 PE 原料特性,针对普通 PE 与改性 PE(加玻纤、滑石粉等填料)的差异,重点考量材料耐磨性,二是适配生产批量,中小批量侧重成本与加工便捷性,大批量优先保障模具耐久性,三是契合制品要求,食品级制品需严控材料纯度与无析出性,高表面光洁度制品需强化材料抛光性能,这三大原则贯穿模具型腔、型芯及各类配件的选型全过程,是确保模具稳定运行与制品合格的基础。

二、注塑 PE 模具的材料选择
注塑是 PE 制品最主流的成型工艺,型腔与型芯作为直接与 PE 熔体接触的核心部位,材料选择需根据 PE 原料类型与生产批量精准区分,不同场景下的材料适配性直接影响模具加工效率、使用寿命与制品表面质量。
生产普通 LDPE、HDPE 制品且批量较小时,预硬型塑料模具钢是最优选择,其中 P20、718H 预硬态硬度达 28-35HRC,无需后续热处理,切削加工性能优异,抛光后可达到 Ra0.8μm 以上的表面粗糙度,能满足日用品、包装类等常规 PE 制品的表面质量要求,且成本适中,适配多数中小批量生产场景。若制品为透明 PE 薄膜、食品接触级 PE 容器,或对表面光洁度有镜面要求,可选用 NAK80 预硬钢,其材料纯度更高,抛光性可达镜面级(Ra0.05μm),且无热处理变形风险,能有效避免材料析出影响食品级制品的合规性,同时保障透明制品的光学性能。
(二)改性 PE 注塑模具:侧重耐磨型模具钢
添加玻纤、矿物填料的改性 PE 会大幅提升模具磨损风险,熔体中的硬质颗粒会对型腔、型芯产生持续的磨粒磨损,因此需选用抗磨粒磨损性能优异的材料。常规选择为 H13、SKD61 等热作模具钢,经淬火回火处理后硬度可达 48-52HRC,能有效抵御填料对模具核心部件的冲刷,显著延长模具使用寿命。若为超高产量或玻纤比例≥30% 的高玻纤含量 PE 制品,可采用 ASP23 等粉末冶金高速钢,其硬度与耐磨性更优,组织均匀性出色,能大幅降低模具维修与更换频次,适配大规模连续生产需求。
三、吹塑 PE 模具的材料选择
吹塑工艺的核心需求是快速冷却型坯与关键部件耐磨,材料选择与注塑模具差异显著,需根据生产批量、PE 原料类型及模具结构特点灵活取舍,同时兼顾冷却效率与结构强度。
(一)普通 PE 吹塑模具:铝合金为主流选型
中小型批量生产 PE 瓶、桶等普通吹塑制品时,6061、7075 铝合金是主流选择,铝合金的导热系数是模具钢的 3-5 倍,能快速冷却 PE 型坯,缩短成型周期,显著提升生产效率,同时铝合金质轻易加工,适合结构复杂的吹塑型腔,可降低模具加工难度与成本。但铝合金耐磨性较差,仅适用于无填料的普通 PE 制品,若用于改性 PE 生产,易出现型腔表面磨损、制品尺寸偏差等问题。

(二)改性 PE 吹塑模具:模具钢主体搭配耐磨镶件
大批量生产改性 PE 吹塑制品时,需选用 P20、718H 预硬钢作为型腔主体,保障模具整体结构强度与基础耐磨性,避免型腔变形或过早磨损。针对夹坯口、吹针、切刀等易磨损关键部件,需单独采用 YG8 硬质合金或 SKH51 高速钢制作镶件,这类材料硬度高、耐磨性极强,能有效抵御 PE 型坯剪切、吹针往复运动带来的磨损,防止局部失效影响模具整体寿命,同时镶件可单独更换,降低后期维修成本。
四、PE 模具通用配件的材料选择
PE 模具通用配件的材料选择相对简化,核心考量导向、顶出、浇注等功能的耐磨需求,无需过度追求高端材料,在满足使用性能的前提下控制成本即可。浇口套、顶针、导柱导套等常规配件,普通 PE 制品可选用 SUJ2 轴承钢,经淬火回火后硬度达 60-62HRC,能满足导向与顶出的耐磨需求,适配常规生产强度;改性 PE 制品因熔体磨损性更强,需将顶针、浇口套替换为 SKD61 材质,提升抗磨粒磨损能力,避免配件过早磨损导致模具故障。冷却系统采用常规不锈钢钢管即可,PE 熔体无强腐蚀性,无需特殊防腐处理,可满足长期冷却循环使用需求。
五、PE 模具材料选择的核心逻辑总结
综上,PE 模具材料选择需精准匹配生产场景与制品要求,普通 PE、中小批量生产优先选用预硬型塑料模具钢(P20、718H、NAK80),兼顾加工便捷性、成本与基础表面质量;改性 PE、高批量生产优先选用热作模具钢(H13、SKD61)或粉末冶金钢,重点保障模具耐磨性与使用寿命;吹塑模具根据批量与原料类型,在铝合金与模具钢间取舍,易损部件搭配硬质合金或高速钢镶件。同时结合制品是否为食品级、是否要求镜面光洁度,细化材料纯度与抛光性能选型,最终实现模具寿命、制品质量与生产成本的平衡,为 PE 制品的稳定高效生产提供支撑。
