塑料制品大部分必须依靠模具成形,因此,模具需用量迅速增加。为此,塑料模具钢的用量急增,在这3年内,国产塑料模具钢的产量平均年增长率为32%。2004年国产塑料模具钢产量为31.3万吨,约占模具钢总产量的60%。由于塑料品种不同,性能各异,而且根据塑料制品的尺寸,形状复杂程度、精度、表面粗糙度和生产批量等各方面的不同情况,对塑料模具钢提出不同的要求,因此,工业发达国家的塑料模具钢已发展成为一个专用系列,其中包括碳素塑料模具钢、预硬型塑料模具钢(3Cr17Mo)、易切削型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢(9Cr18)、时效硬化型塑料模具钢、非调质型塑料模具钢、高耐磨型塑料模具钢、渗碳型塑料模具钢和无磁模具钢等。
中国塑料工业经50年发展历程,取得了很大成就,已跨进了世界塑料大国的行列。近半个世纪,塑料工业发展迅速,产量急增,塑料已经和钢铁、木材、水泥一起构成现代社会的四大基础材料,是农业、工业、交通运输业、能源、信息产业、宇宙空间和海洋开发等领域不可缺少的重要的材料之一。
我国塑料模具钢的研制和开发起步较晚,在GBl299—2000标准中,合金塑料模具钢只有2个钢号,即3Cr2Mo(美国P20钢)和3Cr2MnNiMo(瑞典718),不能满足生产需要。必须指出,近十几年来,我国家电市场需求量迅速发展,一批大型家电集团崛起,这些家电集团每年需用大量的大型、精密、复杂、长寿命的塑料模具,多数企业的模具费用高达数千万至上亿元。我国的GB/T24594-2009标准有6个钢号:1Ni3Mn2CuAl、20Cr13、30Cr17Mo、40Cr13(S136)、3Cr2MnMo、3Cr2MnNiMo。过去,这些高档的模具基本上依靠进口。
由于国产模具钢的品种、规格、质量和交货周期不能满足需要,尤其是家电行业需要大量的P20、718等类型的预硬化塑料模具钢,国内冶金厂只能部分供应中小尺寸的钢材;而预硬化的大型模块,国内基本上不能供应。严重地影响塑料模具的质量、使用寿命和交货周期。至今,高档的塑料模具钢仍然大量依靠进口。从表1可见,自2003年以来,我国每年进口的塑料橡胶模具占模具总进口量的一半以上。
因此,应重视发展塑料模具钢适应我国家电行业发展的需要。另外,从模具技术发展而言,我国塑料模具是模具行业中发展速度最快,市场化程度最高以及技术水平与国外最接近的模具种类。所以,塑料模具钢是个值得注意、有发展前途的模具钢新领域,其中,预硬型、耐蚀型和时效硬化型塑料模具钢的发展更值得注意。近年来,国内研发的新型塑料模具钢有:LJ钢、PCR钢、NAK80钢(镜面塑料模具钢PMS)、Y82钢、FS136钢、FS2010钢、DTP90钢等。
表1 2003年~2005年各类模具的进口情况
进口项目 |
模具进口金额亿美元 |
塑料橡胶模具 |
冲压模具 |
其它模具及标准件 |
|||
年度 |
金额,亿美元 |
所占比例,% |
金额,亿美元 |
所占比例,% |
金额,亿美元 |
所占比例,% |
|
2003 |
13.69 |
7.79 |
56.9 |
4.78 |
34.9 |
1.12 |
8.2 |
2004 |
18.13 |
9.86 |
54.4 |
5.61 |
30.9 |
2.66 |
14.7 |
2005 |
20.68 |
11.45 |
55.4 |
7.26 |
35.1 |
11.97 |
9.5 |
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