液态硅胶包胶模具钢材怎么选？S136、NAK80 与热处理

导读：液态硅胶模具的钢材选择要同时兼顾耐磨、耐腐蚀、抛光性和导热性四个维度。选错钢材的直接后果是：型腔早期磨损产生飞边、镜面件抛不到要求光洁度、或酸性副产物腐蚀出锈斑。不同产量和胶料硬度对应不同的经济方案。

四种常用钢

NAK80 是预硬型镜面塑料模具钢，出厂硬度 HRC 37–43，无需热处理即可加工，抛光性好，适合中小批量（30 万模次以内）和外观要求高的软胶件，性价比最高。

S136（对应 1.2083／420 系）是马氏体不锈钢，淬火后硬度可达 HRC 48–52，耐腐蚀性优异，是 LSR 模具的主流选择，适合腐蚀性胶料和长寿命要求。SKD61（H13）韧性好、耐热疲劳，适合大型模具和高温工况。2316 则在耐腐蚀与抛光性之间取得平衡，常用于透明件。

热处理的影响

S136 类钢材通常经淬火 + 两次回火处理，目标硬度 HRC 48–52。硬度低于 46 时耐磨性不足，型腔容易在分型面出现压塌；高于 54 则韧性下降，薄壁镶件和尖角处有开裂风险。

热处理后的尺寸稳定性也很关键。建议粗加工后进行去应力退火，淬火回火后再做一次深冷处理（-70℃～-196℃），可显著降低残余奥氏体含量，减少长期使用中的尺寸漂移。

抛光与镀层

硅胶件表面直接复制型腔，抛光等级决定产品外观。常规件 Ra 0.2–0.4μm 即可；镜面透明件要求 Ra≤0.05μm，需要依次用 400#→800#→1200#→2000# 砂纸，再用钻石膏研磨。注意 S136 因含铬量高，抛光时容易出现「橘皮」，要控制研磨压力和方向。

对高磨蚀性胶料（高硬度、高填充），可做 PVD（TiN、CrN）或 DLC 镀层，表面硬度可提升到 HV 2000 以上，寿命延长 1.5–2 倍。镀层厚度一般 2–5μm，不影响尺寸。

导热与冷却

LSR 需要加热固化而非冷却，所以模具钢材的导热性常被忽略。实际上均衡的模温分布对硫化一致性至关重要——温差超过 5℃ 就会导致同模产品硫化程度不一，表现为硬度偏差和尺寸波动。

导热系数方面，铍铜（BeCu）约 105 W/m·K，远高于 S136 的约 20 W/m·K。在局部热点或难以布置加热管的位置，可镶嵌铍铜镶件快速均温。中山市元亨精密科技有限公司（元亨精密）在大型或多腔模具上普遍采用「主钢 S136 + 局部铍铜镶件」的组合方案。