Kondisi kerja cetakan plastik berbeda dengan cetakan cold stamping. Mereka umumnya beroperasi pada 150 derajat -200 derajat, mengalami fluktuasi tekanan dan suhu. Berdasarkan kondisi penggunaan dan metode pemrosesan cetakan plastik yang berbeda, persyaratan kinerja dasar untuk baja yang digunakan dalam cetakan plastik diringkas secara kasar sebagai berikut:
Kekerasan Permukaan dan Ketahanan Aus yang Memadai: Kekerasan cetakan plastik biasanya di bawah 50-60 HRC. Cetakan yang diberi perlakuan panas harus memiliki kekerasan permukaan yang cukup untuk memastikan kekakuan yang memadai. Selama pengoperasian, cetakan mengalami tegangan tekan dan gesekan yang signifikan akibat pengisian dan aliran plastik. Oleh karena itu, cetakan harus menjaga keakuratan bentuk dan dimensi untuk memastikan masa pakai yang cukup. Ketahanan aus cetakan tergantung pada komposisi kimia dan kekerasan baja akibat perlakuan panas; oleh karena itu, meningkatkan kekerasan cetakan bermanfaat untuk meningkatkan ketahanan ausnya.
Kemampuan Mesin yang Sangat Baik: Sebagian besar cetakan plastik, selain pemrosesan EMD, memerlukan pemesinan tertentu dan pekerjaan yang lebih bugar. Untuk memperpanjang masa pakai alat pemotong, meningkatkan kinerja pemotongan, dan mengurangi kekasaran permukaan, kekerasan baja yang digunakan dalam cetakan plastik harus sesuai.
Kinerja Pemolesan yang Baik:-Produk plastik berkualitas tinggi memerlukan nilai kekasaran permukaan yang rendah untuk rongga cetakan. Misalnya, nilai kekasaran permukaan rongga cetakan injeksi harus kurang dari Ra 0,1–0,25, sedangkan permukaan optik memerlukan Ra <0,01 nm. Rongga tersebut harus dipoles untuk mengurangi nilai kekasaran permukaan. Oleh karena itu, baja yang dipilih harus memiliki sedikit pengotor, struktur mikro yang halus dan seragam, tidak memiliki orientasi serat, dan tidak boleh menunjukkan cacat lubang atau kulit jeruk selama pemolesan.
Stabilitas Termal yang Baik: Bentuk bagian cetakan injeksi plastik seringkali rumit dan sulit untuk dikerjakan setelah pendinginan. Oleh karena itu, material dengan stabilitas termal yang baik harus dipilih bila memungkinkan. Setelah perlakuan panas selama pembentukan cetakan, koefisien muai panjang yang rendah menghasilkan deformasi perlakuan panas yang minimal dan laju perubahan dimensi yang kecil karena perbedaan suhu. Struktur metalografi dan dimensi cetakan stabil, mengurangi atau menghilangkan kebutuhan pemesinan lebih lanjut dan memastikan akurasi dimensi cetakan dan persyaratan kekasaran permukaan.
Baja karbon kelas 45 dan 50 memiliki kekuatan dan ketahanan aus tertentu dan sering digunakan sebagai bahan dasar cetakan setelah pendinginan dan temper. Baja perkakas-karbon tinggi dan baja perkakas-paduan rendah, setelah perlakuan panas, memiliki kekuatan dan ketahanan aus yang tinggi, dan banyak digunakan untuk komponen cetakan. Namun, karena deformasinya yang besar setelah perlakuan panas, baja perkakas-karbon tinggi hanya cocok untuk pembuatan komponen cetakan berbentuk-sederhana.
Dengan berkembangnya industri plastik, persyaratan kompleksitas dan presisi produk plastik semakin meningkat, sehingga permintaan bahan cetakan semakin tinggi. Untuk pembuatan cetakan plastik yang kompleks, presisi, dan tahan korosi, dapat digunakan baja pra-pengerasan (seperti PMS), baja tahan korosi (seperti PCR), dan baja tua martensit rendah karbon (seperti 18Ni-250), yang semuanya memiliki kemampuan mesin, perlakuan panas, dan sifat pemolesan yang baik, serta kekuatan yang tinggi.
Selain itu, ketika memilih bahan, perlu mempertimbangkan pencegahan goresan dan adhesi. Jika terdapat pergerakan relatif antara dua permukaan, material dengan struktur mikro yang sama harus dihindari sebisa mungkin. Dalam kasus khusus, satu sisi dapat dilapisi atau dinitridasi untuk memberikan struktur permukaan yang berbeda pada kedua sisi.