冷镦模具不耐打如何提升模具耐用性，纳米陶瓷涂层能解...

lcnm88 · 发表于 2019-7-23 16:18:20

模具在工作中，除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。

模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现，但在模具制造中，应用较多的主要的渗氮、渗碳和硬化膜PVD物理气相沉积。

硬化膜沉积

硬化膜沉积技术，目前较成熟的是CVD和PVD。为了增加膜层与工件表面的结合强度，现在发展了多种增强型CVD、PVD技术。

硬化膜沉积技术最早在工具（刀具、刃具、量具等）上应用，效果极佳，多种刀具已将涂覆硬化膜作为标准工艺。

模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命模具上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低。更多的模具如果采用这一技术，可以整体提高我国的模具制造水平。

伴随着塑料工业的革命性发展，近年来塑料模具的身价水涨船高，延file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml3160\wps9.png模具的使用寿命成为模具制造商的一个重要课题。模具的表面性能对其工作性能和使用寿命至关重要，所谓“表面性能”具体指：耐磨性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。而file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml3160\wps10.png些性能的改善，如果仅仅依赖基体材料的改进和提高，其效果相当有限，并非一种经济的做法，但file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml3160\wps11.png，通过PVD表面处理技术，则能收到很好功效。

基於以上考虑，美file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml3160\wps12.png超晶（NANO）集团将纳米涂层技术应用到塑胶模具，新研发的纳米涂层技术可延长模具使用寿命达5-10倍以上。据该公司介绍，这一技术已被国内上百家知名企业成功采用。

该公司的纳米涂层主要是TiN涂层，其优点在於粒子细小、涂层厚仅3微米左右，因而涂层更为致密、耐磨性更好。这有助於很好地维持模具的表面状态，确保模具本身良好的镜面和蚀纹效果。正因为涂层粒子细小，其表面更为光滑细腻，减低摩擦阻力，这使得胶料在型腔中或镜面上不易被刮花，拥有更好的流动性，且易於充模，还可适当减小注射压力，降低制品的残余应力，优化光洁度和脱模工序，塑机的磨损程度也随之降低。

以音响制品为例，模具材质为S136，塑材是ABS。该产品为高光镜面，成型後不再做喷涂後加工，在未镀膜前曾多次试产，模具镜面都被刮花，而经过镀膜则成功地解决了这一问题，而且制品表面光亮度也顺利达到客户要求。又如一些外置音响产品，其表面为化学蚀纹面，未经过镀层处理时蚀纹非常容易脱落，平均三天就需要重新进行蚀纹；而经过镀膜处理後，蚀纹能保持一个月，使用寿命的提升幅度非常明显。

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