常用塑膠模(mó)具的表麵處理方法
目前常用的塑膠模具表麵處理方法(fǎ)有氮化、電鍍、曬紋及噴砂其中氮化與電鍍是一種提高模具壽命的方法,而曬紋(wén)與噴砂則是一種模具(jù)表麵(miàn)的裝飾(shì)方法。
一、氮化
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氯化分為滲氮和氮碳共滲。此種工藝的最大優點是(shì)熱(rè)處理溫度低(dī)(一般是500-600),熱處理後變形小,生成(chéng)氮化物層很硬(yìng),使模(mó)具的耐磨(mó)性
及抗咬合性(xìng)提高。模具的耐蝕性耐熱性(xìng)及抗疲勞強度有很大改善。
1.滲氮:滲氮的方法分為氣體滲氮、液體滲氮、固體滲氮、離子滲氯(lǜ)等。我們目前比較常用的是氣體(tǐ)滲氮,是將氮氣(qì)(NH3)通入約 550?的爐(lú)中,靠氨氣分解所得的氮滲入鋼(gāng)中。氮化時間較長,一般(bān)淺(qiǎn)層每小時大(dà)約在0.015-0.02mm 左右,深層滲氮速度每小時約0.0050.015mm。而(ér)在高合金鋼中,由於合金元素含(hán)量較多,氮(dàn)的擴散速度低,滲氮速度會較上述數據低(dī)。氣體滲氮的時間(工件小(xiǎo)於 300X300X50mm)一般為8-9小時(shí),滲層深(shēn)度為0.1-0.2mm之間,滲氮後的(de)表麵硬度為HV850-1200之間(HRC65-72),且表麵顏色(sè)泛亮。
2.氮碳共滲:即就是我們所說的軟氮化,也稱之為液氮。氮碳共滲(shèn)溫(wēn)度比滲氮溫度稍高,對滲層硬度不(bú)會(huì)造成很大的影響。也不會增(zēng)加(jiā)滲層脆性,但可增加擴散速(sù)度。氮碳共(gòng)滲一般采用570左右(yòu)為好,低碳鋼可以在 600以上進行氮碳(tàn)共滲(shèn),以獲得較(jiào)厚的化合物層。氮(dàn)碳共滲(shèn)的最初3小時內滲(shèn)層深度增加最快,超過 6小時後,滲層深(shēn)度增(zēng)加不很(hěn)明顯,因(yīn)而氮碳共滲的時間一般不超過6 小時。氮化層(céng)的深(shēn)度一般為
0.05-0.100mm,表麵硬度為HV1000(RC68 以上)表麵顏色呈 3.氮化對材料的一(yī)些要求: 深灰色。
(1)在氮化溫度下,隻要不發生(shēng)退火的材料均可進行氮化。
(2)含(hán)鉻量比較高的金屬(如420、S136、2083、M300)等均不可進行氣氮(因含(hán)鉻過高氣體(tǐ)難(nán)以打入到鋼材裏麵)。
4.氮化以後的一些現象
(1)工件氮(dàn)化後表麵(miàn)會出現一些“腫脹(zhàng)”現(xiàn)象,這是在工件表麵上形成(chéng)一層(céng)很薄(0.02-0.03mm)的白亮層,且比較軟,
此層必須打磨掉以後(hòu)工件才(cái)能恢複到(dào)它原來的(de)尺寸,取掉此層後的硬度也是最硬的。
(2)對於一(yī)些薄壁,尖角及螺紋的地方在氮化時應加以適當的保護,以防止開裂(liè)。
5.氮(dàn)化(huà)與燒焊的關係
(1)工件在加工過程中,如果(guǒ)曾經燒過焊,在(zài)送(sòng)氮化時一定要告訴(sù)熱(rè)處理廠,以方便其進行局(jú)部回火處理,否則氮化後工件硬度不均,且容易開裂或崩掉。 (2)當工件在氮化(huà)完以後由於使用不當 而崩邊或其它原(yuán)因需要燒焊時(shí),如果大麵積,則必(bì)須送回熱處理廠進行退氮處理(加熱到800以上(shàng)),再燒焊,加工完後再氮化(注意:可能會造成整個工件的硬(yìng)度改變)。如屬(shǔ)局部(bù)燒焊,則有
兩種方法,一是(shì)將氮化層(céng)打磨掉燒(shāo)焊,另一種是(shì)局部加熱燒(shāo)紅等退氮後(hòu)再燒焊。
二、電鍍
電鍍的目的是防腐蝕,提高模具表麵硬度及耐磨性、抗擦傷和抗咬合、方便脫模(mó)、以增加模具的壽命。目前比(bǐ)較常用的方法是鍍鎳。鍍層大約 0.025mm 左右(yòu)。特別對一些有酸性(xìng)氣體分解的塑膠料(例 PVC、POM 等(děng))比較有用。電鍍層對衝擊比較敏(mǐn)感(gǎn),一日受到衝擊(jī),則會脫落。
電(diàn)鍍與氮(dàn)化(huà)的不同之處:1.電鍍改變了模具型腔麵的尺寸,而氮化則不會改變模(mó)腔表麵尺寸;2.電鍍層需要不斷(duàn)的進行駛(shǐ)維護,而氮化層則不需維護(hù)。
三、曬(shài)紋與噴砂
曬紋是用(yòng)一種照相底版的原(yuán)理,利用化學腐蝕的方(fāng)法(fǎ)將不同的圖案(àn)腐蝕到工件的表麵(miàn)而形成的一(yī)種裝飾紋(wén)麵。而噴砂一種機械的(de)方法,將砂粒高速高壓均勻地噴(pēn)射在工件的表麵而形成的一種表麵裝飾方法。
二者與氮化的關係:
常用的方(fāng)法是:應該先進行曬紋或噴砂處(chù)理後(hòu)進行氮化,這樣不會造成材料表麵的(de)紋路深淺不一。如果先(xiān)進行氮化(huà),後(hòu)再進行曬
紋或噴(pēn)砂。則會造成在同一產品表麵形成不同的紋理。
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