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四種模具表面處理技術
  瀏覽次數(shù):6731  發(fā)布時間:2019年08月14日 16:01:05
[導讀] 模具在工作中,除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外,其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。這些表面性能指:耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數(shù)、疲勞性能等。這些性能的改善,單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的,也是不經(jīng)濟的,而通過表面處理技術,往往可以收到事半功倍的效果,這也正是表面處理技術得到迅速發(fā)展的原因。

模具在工作中,除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外,其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。這些表面性能指:耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數(shù)、疲勞性能等。這些性能的改善,單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的,也是不經(jīng)濟的,而通過表面處理技術,往往可以收到事半功倍的效果,這也正是表面處理技術得到迅速發(fā)展的原因。


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模具的表面處理技術,是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術,改變模具表面的形態(tài)、化學成分、組織結構和應力狀態(tài),以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式上,又可分為:化學方法、物理方法、物理化學方法和機械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術不斷涌現(xiàn),但在模具制造中,應用較多的主要的滲氮、滲碳和硬化膜沉積。

1、滲氮

滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮和液體滲氮等方式。每一種滲氮方式中,都有若干種滲氮技術,可以適應不同鋼種、不同工件的要求。由于滲氮技術可以形成優(yōu)良性能的表面,并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào),同時,滲氮溫度低,滲氮后不需激烈冷卻,模具的變形極小,因此,模具的表面強化是采用滲氮技術較早,也是應用最廣泛的。

2、滲碳

模具滲碳的目的,主要是為了提高模具的整體強韌性,即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性。由此引入的技術思路是,用較低級的材料,即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料,從而降低制造成本。

3、硬化膜沉積

硬化膜沉積技術,目前較成熟的是CVD和PVD。為了增加膜層與工件表面的結合強度,現(xiàn)在發(fā)展了多種增強型CVD、PVD技術。

硬化膜沉積技術最早在工具(刀具、刃具、量具等)上應用,效果極佳,多種刀具已將涂覆硬化膜作為標準工藝。

模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術。目前的技術條件下,硬化膜沉積技術(主要是設備)的成本較高,仍然只在一些精密、長壽命模具上應用,如果采用建立熱處理中心的方式,則涂覆硬化膜的成本會大大降低。更多的模具如果采用這一技術,可以整體提高我國的模具制造水平。

4、模具材料的預硬化技術

模具在制造過程中,進行熱處理是絕大多數(shù)模具長時間沿用的一種工藝。自上個世紀70年代開始,國際上就提出預硬化的想法,但由于加工機床剛度和切削刀具的制約,預硬化的硬度無法達到模具的使用硬度,所以,預硬化技術的研發(fā)投入不大。

隨著加工機床和切削刀具性能的提高,模具材料的預硬化技術開發(fā)速度加快,到上個世紀80年代,國際上工業(yè)發(fā)達國家在塑料模用材上使用預硬化模塊的比例已達到30%(目前在60%以上),我國在上世紀90年代中后期開始采用預硬化模塊(主要用國外進口產(chǎn)品)。

模具材料的預硬化技術主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實施。通過調(diào)整鋼的化學成分和配備相應的熱處理設備,可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預硬化模塊。我國在模具材料的預硬化技術方面,起步晚,規(guī)模小,目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求。

采用預硬化模具材料,可以簡化模具制造工藝,縮短模具的制造周期,提高模具的制造精度。可以預見,隨著加工技術的進步,預硬化模具材料會用于更多的模具類型。(文章來源于網(wǎng)絡)