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模具表面覆层处理法

作者:晓明模具 发布时间:2017-03-14
内容摘要:电镀硬铬、硬镍是模具表面处理技术中的传统技术,通过利用电化学的方法在模具工作面上沉积薄层金属或合金的一种湿式镀覆。

1、电镀、刷镀、化学镀

电镀硬铬、硬镍是模具表面处理技术中的传统技术,通过利用电化学的方法在模具工作面上沉积薄层金属或合金的一种湿式镀覆。电镀操作温度低,模具发生变形较小,模具本身的性能几乎不受影响,镀层的摩擦系数低,显微硬度可达800HV,可以大大提高模具的耐磨性。但是,镀层的孔隙较大,耐腐蚀性能不高,不适用于耐腐蚀性要求高的模具。同时,由于电镀具有   效应,对于多孔、形状复杂的模具也不适用。

刷镀工艺简单,沉积速度快,操作方便,镀层质量和性能较好。易于现场操作,不受模具大小和形状的限制,用在报废模具和大模具的修复上经济效益明显。刷镀应用于热作模具,可提高模具寿命50%-200%,主要原因是刷镀层有良好的红硬性、耐磨性和   能力。研究表明材料为3Cr2W8V的热冲模刷镀处理后表面硬度达750HV,模具寿命提高1-3倍。刷镀也可以大幅度提高冷作模具的寿命,这是因为刷镀层有高的硬度和良好的抗粘着性能。北京内燃机总厂的连杆盖模3Cr2W8V经刷镀处理后提高寿命54。5%。

化学镀是利用还原剂把电解质溶液中的金属离子化学还原在呈活性催化的工件表面沉积出能与基体表面牢固结合的涂镀层。化学镀没有电镀中因为电力分布不均而造成的深镀和分散能力差的问题。它对于形状复杂、多孔洞、有棱边夹角的模具的处理   为有效,克服了电镀的缺点与不足。在汽车用铸模、铝模具上化学镀镍,不仅可以提高脱模效果,还可提高模具50%的使用寿命,且零部件的光洁度高。

如用45#钢加表面Ni-P化学镀代替不锈钢制作塑料型材挤出模,不但降低模具制造成本,而且可以提高模具寿命,由于镀层改善了脱模性能,塑料成形周期缩短,型材表面质量显著改盖。

在生产应用中对模具表面性能要求是多元的,因此单金属的镀层往往不能满足质量要求,这些促使了复合镀技术的发展。现在复合镀技术的实施主要借助于电镀、刷镀、化学镀。复合镀后膜层质量和性能提高显著,模具寿命   长。在模具表面上复合电镀Ni-W-P,Ni-Fe-P,Co-W-P合金显著提高了汽车模具的耐磨性和使用寿命。如Ni-PTFE,AlzOs镀层可提高抗蚀性能;Ni-WC,SiC,SiOz,SiOz镀层可提高耐磨及抗蠕变性能;Ni-Moz镀层可提高减磨自润性能;Ni-Cr镀层可提高高温强度。

2、热喷涂

热喷涂大致可分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、激光喷涂、电热热源喷涂以及“冷喷”。在生产中应用的主要是等离子喷涂(48%)和高速火焰喷涂(25%)。在模具上采用热喷涂金属陶瓷涂层对其表面进行强化,可提高其硬度、抗茹着、抗冲击、耐磨和抗冷热疲劳等。如不锈钢制品拉深模表面采用高速火焰喷涂工艺制备30-50um厚的WC-Co涂层后,修模频率由原来的500件/次提高到7000件/次,寿命也由原来的拉制3万件提高3-8倍,而且制品质量也得到改善。热喷涂也用于模具的制造,国外均采用火焰喷焊镍基自熔合金制造和修复玻璃模具,寿命成倍提高。

热喷涂技术在不断的发展之中,主要向以下几个方向发展:1)向在较低温度下具有高速飞行速度的喷涂方向发展;2)向能在长时间大功率下稳定   的工艺及设备发展;3)向精密   节能的工艺和设备发展;4)采用喷涂法制备纳米结构涂层;5)用热喷涂法部分替代电镀硬铬的工艺研究与应用;6)新型热障涂层(TBC)的研制。
 

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