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工程技术在模具制造中的应用与展望

2018.09.26      点击: 50

  在模具成型加工技术逐步发展的同时,人们对模具制造材料的要求也在不断提高。为了实现快速规模和工业化模具加工,必须最大程度地控制加工成本。 。尽管许多技术人员经过多年的不懈努力已经研究了许多不同的材料,但在某些特殊情况下,仍然不可能控制成本并改善模具的性能。有许多表面工程技术可用于模具的制造过程,如热扩散技术和热喷涂技术,热喷焊技术和复合电镀技术。
  一,表面工程技术在模具制造中的应用
  1.1热膨胀技术
  热扩散技术是指以加热的形式将非金属或金属渗入加工表面(金属材料)的高科技技术,成为表面合金层的主要特征。形成合金形式以完成基板和扩散层之间的熔合,熔合强度相对较大,这是其他先进技术(例如化学镀,物理气相沉积等)所不能实现的。通常,使用热膨胀技术的合金元素主要由硫,钛,铝等组成。这些元素已广泛用于各种模具制造中。随着我国科学技术的飞速发展,热膨胀技术也得到了很大的发展,在模具表面强化过程中出现了二元共渗技术和多组分共渗技术。根据模具类型和渗透元素,最佳渗透过程是不同的。当今社会最广泛使用的热膨胀技术:渗碳工艺,气体法低温热扩散技术等。
  1.2热喷涂技术和热喷焊技术
  当喷涂材料经过热处理后,可以进行半熔融或熔融,然后采用高速气流法对材料进行雾化和加速,然后将材料喷涂到工件表面上形成具有特殊性能的表面。一种涂层方法,这称为热喷涂技术。根据加热喷涂材料的不同热源类型,该技术可分为三类:第一类:高能束加热法,第二类:电法,第三类:气法。在实际应用中,热喷涂技术仍存在一定的不足,即基板间的粘接不够精确,强度不足,不能对模具的表面强化过程起任何作用。在这种情况下,实现涂层之间的粘合和降低其孔隙率的过程也会改变。这种工艺技术称为热喷焊技术。
  1.3复合电镀技术在正常情况下,镀层的使用体现在基板装饰,防腐蚀等方面。复合电镀技术的研究和开发在表面磨损和高温腐蚀的加工中发挥了极其重要的作用。复合电镀可用于制备不同类型的耐磨涂层,例如模具表面上的金刚石颗粒。复合涂层可有效提高模具表面的耐磨性。近年来,为了最大限度地提高复合涂层的耐磨性,相关技术人员的许多努力采取了各种措施,例如:用NI-MN,NI-CO替代单一金属镀层,NI-FE涂层等用于内部合金涂层,以增加模具表面的硬度,或选择基础金属。选择硬质CR涂层以改善模具表面的耐磨性和腐蚀性。
  1.4气相沉积技术
  根据成膜的基本原理,硬化膜沉积技术可分为一定的分类,一般可分为物理气相沉积技术和化学气相沉积技术。
  (1)物理气相沉积(PVD):该技术是通过不同物理方法形成的分子和原子在真空环境中沉积在基板表面上以形成涂层的过程。根据分子和原子沉积工艺的物理机制,物理气相沉积技术可以简单地精制和分类,1。离子镀,2。真空溅射,3。真空蒸发等。在强化模具表面的过程中,多弧离子镀技术TIC和TIN耐磨涂层在红色的实际生产中得到了极大的体现。
  (2)化学气相沉积(CVD);这是在薄膜层中含有不同元素的挥发物的化合物,其在热基材的表面上显示出气相化学变化,从而反映了在机械工业中沉积涂层的过程。在生产中,化学气相沉积技术起着非常重要的作用,特别是对于一些超硬膜沉积物,其在一定程度上提高了模具的耐磨性和耐腐蚀性。
  二·模具表表面工程技术应用的前景稀土元素在模具表面强化技术中具有一定的优势,特别是在模具钢的表面结构和技术方面。根据相关研究,中间添加稀土元素可以大大提高渗流率。此外,可以去除分布在晶界中的有害物质,从而实现晶界稳定性和强化。随着对模具需求的不断增加,简单的表面处理技术难以满足社会发展的需要,但表面工程技术已经以综合或复合的形式得到改进,可以获得良好的效果。以刷镀制备的NI-CU-P-MOS2涂层为例:在中间加入稀土可以抑制MOS2的氧化,从而大大提高涂层的耐腐蚀性和耐磨性。最大限度地延长模具的使用寿命。此外,在其表面强化技术中,稀土也可以发挥重要作用,如:化学沉积,电沉积,激光涂层和喷涂等。
  将表面工程技术与纳米技术相结合可以实现提高模具的高温抗氧化性,耐腐蚀性和耐磨性以及表面硬度的期望效果。从而达到延长模具使用寿命,提高生产效率的目的。一般的纳米表面工程是一种新的系统工程,它使用纳米材料作为基础,并使用特殊的工艺技术来修改和加强固体表面。纳米材料在模具表面强化中的应用仍处于发展阶段,必须加强研究和创新才能得到更广泛的应用。该领域的相关人员还有很多工作要做,如探索纳米突起层强化模具的机理,分析化学成分之间的关系。
  表面工程技术在不断优化和改进模具的各种功能方面起着关键作用。只要员工不断研究和创新表面工程技术,加强模具企业与技术社区的合作,进入市场化,规模化,产业化的发展道路,表面工程技术必将走得更快。中国模具产品的发展,功能和质量也将大大提高