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东莞捷凯实业行业技术分享---精密塑胶模具的表面强化技术
编辑:东莞市捷凯实业有限公司   时间:2017-03-16

    高强度工程塑料的应用、玻纤等固体增强材料的使用,以及塑料制品的外观和尺寸精度要求的提高,都直接或间接地缩短了塑料模具的使用寿命,反复地抛光、修模,不仅容易使模具尺寸超差,还打乱了生产的稳定性。

    精密塑胶模具的表面强化技术,可以显著增强模具表面强度,提高模具生产的稳定性,延长模具的寿命,因此,不断发展塑料模具表面强化技术,是现代模具工业提高塑料模具使用寿命的有效手段。

    本文着重探讨以下几种精密塑胶模具表面强化技术:

    1.激光表面淬火技术

激光表面淬火是用高能的激光束快速扫描模具的表面,被扫描区域的金属表层温度瞬时升高到奥氏体相变点温度和熔点温度区间,然后快速冷却而完成表面淬火的技术。

相对于常规热处理来说,激光淬火的加热和冷却速度很快,碳原子来不及扩散,极易获得高碳马氏体,另外,晶粒的形核率提高,相变硬化层组织较细,材料的硬度和耐磨性大大提高。


    2.热扩渗技术

热扩渗技术是目前塑料模具表面强化采用最多的技术,主要包括渗碳、渗氮、碳氮共渗和氮碳共渗四种,通过在金属表层渗入元素改变表层金属化学组成的方法提高表面强度。同时,渗入氮和碳元素还可以提高模具材料的淬透性,材料表面的硬度、耐磨性、抗蚀性和抗咬合性也有较大提升。

渗碳和碳氮共渗需要较高的温度,模具可能会产生较大变形,因此,精密的塑料模具不适合采用该处理技术。渗氮和氮碳共渗所需温度较低,模具变形小,渗速快,费用低,适用于精密塑料模具的表面处理。


    3.表面镀膜技术

表面镀膜技术也叫气相沉积技术,包括:物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种,其目的是利用物理或化学的方法,把具有特殊性能的金属或稳定化合物以气相的形式沉积在模具表面,形成硬质膜或超硬膜,从而提高模具表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

采用物理气相沉积法(PVD),在用S136耐蚀型塑料模具钢制作的光盘模具表面沉积一层DLC膜,表面硬度可以提高到85HRC,耐磨性显著提高,摩擦系数降低到0.02,模具寿命增强2-3倍。

采用化学气相沉积法(CVD),在用PRC耐蚀型塑料模具钢制作的模具表面沉积TiN涂层,可获得大于160HV的表面硬度,非常适合制造高耐磨、高精度和高耐蚀性的精密塑胶模具。


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