涂層技術到底是什么?怎樣應用在壓鑄模具上?
一、納米材料與納米涂層簡介1、什么是納米材料? (1)納米(nanometrer)是一個度量單位,1納米(nm)等于10-9米。 (2)納米材料(nano material),就是指用直徑達到納米級(1~100nm)的微小粒子制成的各種材料。2、為何納米材料的性能比普通材料更優?當構成物質的顆粒尺寸進入納米尺度,特別是幾個納米時,因其內部粒子間的結構形態將發生根本性變化,從而使得一系列的物理性能都更加優化,甚至發生本質上的變化,比如硬度、韌性、耐熱性、防腐性能等等。3、納米涂層(也稱納米薄膜)納米薄膜具有的光,電,熱以及機械方面的性能等方面的獨特功能。
二、我們的納米涂層1、我們的納米涂層屬于金屬陶瓷材料,有金屬和陶瓷雙重特性,如下所述: (1)涂層硬度極高,是刀具,模具鋼材硬度的3倍以上,甚至可達5000HV以上(陶瓷特性) (2)涂層細膩光滑,與鋼材之間的摩擦系數小(陶瓷特性): (3)涂層與金屬不易粘黏,可以防止積屑,提高被加工件表面質量(陶瓷特性): (4)良好的韌性,耐沖擊,耐碰撞,可用于壓鑄模具、沖壓模具(金屬特性) (5)良好的熱穩定性,部分涂層甚至可以承受1200℃以上的工作溫度(陶瓷特性) (6)涂層晶粒極其微小,結構極為緊密,故有良好的耐酸堿腐蝕性能 (7)涂層md無害,且環保,可用于醫療器械,人工環節食品加工的刀工具(例如:果汁刀片機)等 (8)可導電,導磁(金屬特性)2、應用中表現出的優點主要有: (1)刀具,模具的耐磨性大大增強,使用壽命提高3~10倍,甚至更高,使得客戶成本大大降低; (2)減少換刀,修模的時間,提高生產效率; (3)產品表面質量提高,且不良率下降; (4)涂層的厚度很薄,僅為1-5μm左右(0.001um-0.005mm),故一般不會影響刀具,模具的尺寸精度。
三、對工件的要求1、材質 (1)一般要求是金屬材料,如模具鋼、高速鋼、硬質合金、不銹鋼、銅、鋁合金等。 (2) 需要的工件必須能夠承受至少200~650℃而不能熔化或碳化,故不能是塑膠、橡膠、紙張、棉麻、木材等材料。 (3)工件要能導電,一般不能是陶瓷、玻璃等。2、鋼件熱處理回火溫度(1)對鋼件熱處理回火溫度的要求 ①回火溫度必須高于鍍膜溫度。因為如果工件回火溫度低于鍍膜溫度,就會導致工件材料硬度下降,下降程度會因具體材料和溫度不同而不同,可能會是幾度到20度以上(HRC) ②不論回火溫度如何,我司在鍍膜過程中只能選擇比熱處理回火溫度更低的溫度處理,才能保證工件硬度不下降。 ③一般的回火溫度有:a. 高溫:500℃以上b. 中溫:350℃左右c. 低溫:200℃左右※注:實際上,熱處理廠可以根據不同的材料、不同的要求設計出不同溫度參數的回火工藝,并不單純是上述幾個數值。(2)我司鍍膜的溫度 ①根據不同的要求,我司的鍍膜溫度可以作三種選擇:a. 高溫:500℃b. 中溫:320℃c. 低溫:180℃ ②不同的鍍膜溫度鍍的薄膜的特性會有些許差異,用TiN(氮化鈦)舉例說明:a. 顏色:高溫鍍的就會更金黃、光亮;低溫鍍的就會相對淡一些。b. 耐磨性:低溫鍍的相對于高溫鍍的耐磨性要差一些。(3)如何選擇回火溫度 ①無論何種材料,選擇不同的回火溫度所得到的硬度值一般是不一樣的。 ②如果在硬度、韌性等基本要求都可以滿足的情況下,請盡量選擇更高的回火溫度,以便于我們鍍膜處理可以選擇更高的溫度,以達到更佳的效果。 ③并非任何材料都可以選擇高溫回火,因為有些材料選擇高溫回火比低溫回火得到的硬度值相差很多,甚至可能達到20HRC。 ④不同的材料,其熱處理特性也是不同的。應如何選擇適合的回火溫度,{zh1}咨詢您的熱處理供應商(別忘了將您對工件硬度和需要鍍膜的要求告訴他)。3、工件外形與鍍面(1)工件{zd0}尺寸: ①細長件:長度≤1000mm; ②圓柱形大模具,圓柱面未涂層重點:{zd0}尺寸≤Φ800*800mm; ③板狀大模具,板的一面為涂層重點:{zd0}尺寸≤800(長)*650(寬)*450(高)mm。(2)工件上必須有不需要涂層的部位(如柄部、孔、螺紋、臺階等),以便于涂層中用于支撐和固定工件。(3)對于要求涂層的內孔,要求孔徑≥孔深,否則不能保證內孔深處涂層厚度和質量。(4)為了保證使用重點面的涂層質量,客戶須明確告知“使用重點部位”、“可鍍可不鍍的部位”、“一定不能鍍的部位”,不要為追求美觀而要求全鍍。4、工件表面狀況(1)工件一定要是已經過精加工,wq成型并且是可用的,涂層是所有制作工序中的{zh1}一道工序。(2)工件一定要做好防銹工作,如涂抹防銹油等。(3)工件表面不能做滲碳、滲氮、氧化、TD、噴漆、電鍍等處理。5、工件結構(1)工件上不能有密閉的中空結構,因為密閉的空氣受熱后膨脹,其壓力會引起爆裂。(2)工件上如果有細長孔、縫隙(如噴水鉆的注水孔)等,孔內或縫隙不能阻塞,否則殘留的油污等會影響鍍膜(同理,壓鑄塑膠模具試模后,殘留的膠料要清理干凈)。(3)鑲嵌件,如果可用拆分的,就拆開鍍,然后再組合使用;如果不開拆分的,要{jd1}保證鑲嵌內部不能有油污,否則會影響鍍膜。(4)焊接件,要注意兩個問題: ①焊接材料能否承受450℃高溫而不熔化,一旦熔化,會造成焊接和突出的異常; ②工件的精度是否允許焊接處在承受450℃高溫的變形量,否則不宜做涂層。