模具製造中的表麵（miàn）強化技術是指模具工作零件表麵經預（yù）處理（lǐ）後，通過單一或複合表麵技術處（chù）理，使模具工作零件獲得所需表麵或（huò）綜合（hé）性（xìng）能的專業強化技術。該（gāi）技（jì）術的功能性、環保性和增效性等優勢在模具（jù）製造成本（běn）、模具質（zhì）量和模具壽命等方麵起著尤為重（chóng）要的作用。在生產中，綜合考慮該技術的特點、模具工作條件和（hé）生產的經濟性等因素，選擇眾因素的最佳匹配點，可（kě）顯（xiǎn）著改善（shàn）模具壽命、質量，獲取突出的經濟效益。

1、表麵強化技術在模具製造中的應用現狀

1.1 滲碳表麵化學熱（rè）處理

滲碳工藝（yì）是一種較常使用（80%以上）的模具表麵強化技術，該工藝主要針對塑料模具型腔的表麵強化。經滲碳處理後（hòu）的模具工作零件，可達到“外硬內韌（rèn）”的效果（guǒ），即工作零件表麵（miàn）獲得硬度、

耐磨性、疲勞強度（dù）等性能的提升，而心部仍保持原來的塑（sù）韌性、強度，符合對模具工作零件使用（yòng）性能的要求。具有滲速快、滲層（céng）深（shēn）、成本低，且滲層和基體零（líng）件之間（jiān）具有較完美（měi）的結合（hé）性能，

結合層之間實現平穩過渡。但操作溫（wēn）度較高（900～950℃），尤其是離子（zǐ）滲（shèn）碳溫度可達1100℃，且滲碳後還需進行相應的熱處理，從而導致模具變形的可能性加大，因（yīn）此高精（jīng）度塑料（liào）模具不建議采用該項技術。

氣體滲碳溫（wēn）度一般為920～950℃，經王榮濱試驗綜合（hé）評定：滲碳層表麵最合理（lǐ）的含碳量為ｗ（Ｃ）0.85％～0.95％，滲層由外向內碳質量分數梯度應均勻平緩，淬火（huǒ）組織中（zhōng）不允許有粗條狀馬氏體，過多殘奧，網狀碳化物和黑色屈氏體。過（guò）高的碳質量分數（shù）易（yì）使模具零件組織中出現網狀碳化（huà）物等惡性（xìng）組織，影響模具質量和壽命，在後續加（jiā）工過程中易出現（xiàn）應力集中，產（chǎn）生龜裂等現（xiàn）象。

離子滲碳溫度一般為900～960℃，與氣體滲碳比較，離子滲碳（tàn）具有效（xiào）率高、變形（xíng）小、汙染小、可（kě）處（chù）理任何（hé）形狀（zhuàng）的模具零件表麵等優點，更適（shì）合（hé）在塑料模具和衝壓模具表（biǎo）麵強化加工中（zhōng）應用。

1.2 火焰表麵熱噴塗（tú）技術

熱（rè）噴塗技術是一種發展（zhǎn）極為迅速（sù）的表麵強化（huà）新技術，它是利（lì）用熱源（電弧、離子弧、火焰等（děng））將噴塗（tú）材料加熱到熔融或半（bàn）熔融狀態，並使其霧化，以一定的速度噴向經過預處理的基體表麵（miàn），依靠物理變化和化學變化，與基體結合的工藝方法，此結合層，能提（tí）高模具零件的耐磨（mó）、耐蝕、耐熱等性能，且操作簡便，成本（běn）較低。近年來，該項技術在模具表（biǎo）麵強化中的應用得到進一步發展和完善（shàn），廣州有色金屬研究院采用（yòng）超音速噴塗硬（yìng）質合金工藝（yì），使Cr12不鏽鋼拉深

模的壽命提（tí）高了3～10倍。同時該技術應用在（zài）模具修複中也取得較大進步，如華中科（kē）技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室的（de）張祥林（lín）等采用超（chāo）音速火焰噴塗（HVOF）技術，在（zài）Cr12MoV模具鋼表（biǎo）麵製備了納米結構的WC12Co金屬陶瓷塗層（céng），測得塗層平均（jun1）剪切強度達150.8MPa，塗層的結合強度（dù）大於80 MPa，塗層硬度高於1000HV。運用HVOF技術對冷擠壓模修複後，完（wán）全能滿足企業的（de）使（shǐ）用要（yào）求（qiú）。

1.3 複合表麵電鍍技術

電（diàn）鍍技（jì）術是一種用電（diàn）化學方法在基體表（biǎo）麵（miàn）沉積金屬或金屬化處理的技（jì）術（shù）。電鍍（dù）硬鉻和硬鎳是（shì）我國塑料（liào）模具表麵處理的傳統技（jì）術。該技術在近室溫下進行（háng），模具性能幾乎不受（shòu）影響，也不會出現嚴重變形，

同時電鍍層的表麵粗（cū）糙度較低，硬度升（shēng）高為800HV。但仍存在諸多問題，如：耐蝕性不高，溝槽、深孔無法處理，使其在模具強化中的應用受到一定限製，目前隻可用於強化普通塑料模具的耐磨性，不適用於形狀複雜且耐蝕性要求（qiú）高的塑料（liào）模具。

目前，複合鍍是模具行業中鍍層技術應用最有活力（lì）的領域。複合電刷鍍可強化模具型腔表（biǎo）麵（miàn），也可用於修複模具型腔表麵。研究發現（xiàn），在模具型腔（qiāng）表麵刷鍍非晶態鍍層（0.01～0.02mm），可延長壽命0.5～1.0倍。複合鍍層中可加（jiā）入微粒的（de）品種較多，且參數調整範圍較寬（kuān），可操作（zuò）性強，充分（fèn）體現出鍍層（céng）的多樣性和綜（zōng）合性。大連理工大學的（de）於同敏、劉貴昌等將Ni－P－PTFE複合鍍（dù）用於UPVC管件模具表麵強化，解決UPVC材料對模具表麵的腐蝕有明顯效果，達到模具成（chéng）型表麵耐磨耐腐（fǔ）蝕等綜合（hé）性能要求，但其硬度稍低。為此哈爾濱工業大學的範會玉在Ni－P的基礎上（shàng），將PTFE與SiC微粒複合，應用在玻璃纖維增強的塑料成型（xíng）模具中，實踐表明可使其壽命提高10倍左（zuǒ）右。

1.4 PVD、CVD、PCVD表麵鍍膜技（jì）術

鍍膜技術也（yě）就是氣相（xiàng）沉積技（jì）術，是將具有特殊性能的穩定化合物沉積於模具工作零件表麵，形成超硬鍍膜，使模（mó）具工作零件具有優異性（xìng）能。工業中（zhōng）使用頻率較高的穩定化合物主要有（yǒu）TiC、TiN、SiN等。

物理氣相沉積（PVD）是用物理方法使鍍膜材料汽化後在基體表麵沉積成覆蓋層（céng）的（de）實（shí）用技術。該技術在20世（shì）紀初開始應用，在最近30年發展迅速，成為了一門具有廣闊應用前景的新技術，並逐漸向環保型、清潔型趨勢發展，主要用於（yú）製造精度較高的冷作（zuò）模（mó）具（jù）。江西省科學

院應用物理（lǐ）研究（jiū）所的彭文屹、張德元采用多弧離子鍍（dù）膜法（fǎ）對20根經TiN塗層處理的冷擠壓凸模進行實（shí）際使用壽命（mìng）試驗，發現其壽（shòu）命提高1.5倍以（yǐ）上；廣州有色金屬研究院（yuàn）的林鬆盛（shèng）、代明江對物理（lǐ）氣相沉積硬質薄膜在（zài）工模具上的應用進行了詳細研究（jiū），指出該技術能明顯提（tí）高模具的使用壽命和工件加工質量。但是（shì）PVD法也存（cún）在著（zhe）諸如繞鍍性差等（děng）缺點（diǎn），對形狀（zhuàng）複（fù）雜的模具零件表麵進行（háng）處理（lǐ）存在一定限製（zhì）。

化學氣相沉積（CVD）是在900～2000℃範圍內用化學方法使氣（qì）體在基體材料表麵發生化學反應並形成覆（fù）蓋層的實用技術。該技術沉積溫度高、塗層結合牢固，對模具零件表麵形狀幾（jǐ）乎沒有要求，諸如形狀複雜或帶有槽溝及小孔的零件均可進行均勻塗覆，彌補了物理氣相沉積的相關缺陷，例如在模具（jù）表麵強（qiáng）化中（zhōng）經常使用的TiC塗層硬度高，耐磨性好，摩擦因數小，減摩性好，抗咬合性強，大幅（fú）度提高模具的使用壽命。但CVD法存（cún）在處（chù）理溫度高，仍需進行淬火處理，會導致較（jiào）大（dà）變形等缺陷，因此在高精度模具的製造中此技術的使用受到一定（dìng）限製。

等離子（zǐ）增強化學氣相沉積（PCVD）是利用輝光放電增強反應物化學活性，促進氣相間的化學反應，在低溫下沉積出優質（zhì）鍍層的實用技術，是介於CVD和PVD之間的一種處理（lǐ）方（fāng）法。用PCVD法將（jiāng）塗層鍍覆在模具工作零件表麵，經實踐證明，經濟效益非常可觀。重慶工學院的張葉成、張津對PCVD技術（shù）在模具強（qiáng）化中（zhōng）的應用進行研究，發現利用PCVD技術在W18Cr4V冷擠壓模具上沉積一層TiC，比無沉積（jī）膜層的模具壽命提（tí）高10倍以上；將PCVD法用於塑料製品模具上可提高（gāo）模（mó）具壽命1～4倍。北京航空航天大學的陶冶教授籌建了PCVD表麵強化技術研究實驗室，自行設計製造了（le）試驗設備和輔助配套設施，並及時得到了自然科學基金的（de）資助。項目組（zǔ）研製了基（jī）於PCVD複（fù）合（hé）滲鍍法的模具表麵強化技術，具有工藝溫度低、均鍍性（xìng）好和鍍層結合力高等優點，適用於所有（yǒu）高溫回火模具和部（bù）分低（dī）溫回火模具的製備，是目前唯一一種（zhǒng）既適用於刀具（jù）強化又適用於形狀複

雜的模具（jù）表麵強化的氣（qì）相沉積表麵（miàn）強化技術。由此可見，PCVD技術在模具零件強化領域中的（de）應用已經有所成就，

並且應用前景非常廣闊。

1.5 高能束流強化技術

高能束（shù）流強化（huà）技術具有非接觸、精確可控、材料適應性廣、柔性強、質量優、資源節約和環（huán）境友好等綜合（hé）優勢，既可用於大批量高效自動（dòng）化生產，又適用（yòng）於多品（pǐn）種、小批量加工，甚至個性化產品（pǐn）的（de）訂製，是模具製（zhì）造（zào）業中（zhōng）不可缺少的重要（yào）技術。其中，離子注入技術以其幾乎完美的強化效果在冷作模具、熱作模具和塑料模具等領域中得到廣泛應用，其平均壽命一般可提高2～10倍。有重大應（yīng）用價值。

2、表麵強化技術在模具製造中的應用前景展望

根據研（yán）究，稀土（tǔ）元素可以強化（huà）表麵（miàn），提高滲速，淨化穩定晶界（jiè），同時改善模具零件表麵組織、物理化學性能和機械加（jiā）工性能。把稀土元素應用在複合表麵強（qiáng）化技術過程中，可獲（huò）得更加明顯的效果（guǒ）。如在Ni－Cu－P－MoS2鍍層中加入稀土，可使模（mó）具型腔（qiāng）麵的耐磨壽命延長近5倍。除此之外，稀土元素在化學沉積、電沉積、噴（pēn）塗（tú）和激光（guāng）塗覆等方麵都具有明顯的改善作用，但效果尚不十分穩定，可（kě）見稀土元素應用於模（mó）具製造將是（shì）今（jīn）後研究的重要方向（xiàng）。

隨著納米技術的飛速（sù）發展，其在提高模具的生產率和壽命方麵效（xiào）果顯著。但該技術還存在許多不完善的地方，尚有許多（duō）工作要做，如：複雜（zá）的模具（jù）型（xíng）腔表麵（miàn）塗層不均勻、沉積參數不明確、針對模具零件表（biǎo）麵強化（huà）機理未明等問題。

3、結論

模具工作零件表麵強化技術可以在一（yī）定程度（dù）上彌補目前模具材料的一些不足，並已顯現出極（jí）強的（de）發展潛力，但就目前的模具（jù）零件表麵強化技（jì）術而言，仍存在一些不足，其應用（yòng）也受到（dào）一定（dìng）限製（zhì），隻要注重研究（jiū）開發，一定會加快和完善表麵強化技（jì）術在模具製造過程中的應用。

深圳市激情A片久久久久久app下载模具有限公司是一家專業的塑膠（jiāo）模具製作工廠,我公司提供:塑膠模具,注塑模具,塑膠注塑（sù）等業務.業務合作電話:0755 -29773559

標題（tí）：注塑模具工作零件表麵強化技術應用研究 網址（zhǐ）：http://www.puv365.com/news/show/id/321.html

*本站所有相關知識僅（jǐn）供（gòng）大家參考、學習之用，部分（fèn）來源於互聯網，其（qí）版權均歸原作者及（jí）網站（zhàn）所有，如無意（yì）侵犯您的權利，請與小編（biān）聯係，我們將（jiāng）會在第（dì）一時間核實，如情況（kuàng）屬實會（huì）在3個工作日內刪除。 7*24小時免費熱線： 13682521790 13714219339

文（wén）章關鍵詞：注塑模（mó）具工作零件表麵強化技術應用研究（jiū）