模具製造中的表麵強化技術是指模具工作零件表麵經預處理後，通過單（dān）一或複合表（biǎo）麵技術（shù）處理，使模具工作零件獲得所需表麵或綜合性能的專業強化技術。該技術的功能性、環保性和增（zēng）效性等優勢在模具製造成（chéng）本（běn）、模具質量和（hé）模具壽命（mìng）等（děng）方（fāng）麵起著尤為重要（yào）的作用。在生產中，綜合考慮該技術的特點、模具工作條件和生產的經濟性（xìng）等因素，選擇眾因素的最佳匹配點，可顯（xiǎn）著改善模具壽（shòu）命、質量，獲（huò）取突出的經濟效益。

1、表麵強化技術（shù）在模具製造中的應（yīng）用現狀

1.1 滲碳（tàn）表麵化學熱處（chù）理

滲碳工藝（yì）是一種較常使用（80%以（yǐ）上）的模具表麵強化技術，該工藝主要針對（duì）塑料模具型腔（qiāng）的表麵強化（huà）。經滲碳處理後的模具工（gōng）作零件，可達到“外硬內韌”的效果，即工作零件表麵獲得硬度（dù）、

耐磨性、疲（pí）勞強度等性能的提（tí）升，而心部仍保（bǎo）持原來的塑韌（rèn）性、強度，符合對模具工作零件使用性能的要（yào）求。具有滲速快、滲層深、成（chéng）本低，且滲層和基體零件（jiàn）之間具有較完美的結（jié）合性能，

結合層之（zhī）間實現（xiàn）平穩過渡。但操（cāo）作溫度較高（900～950℃），尤其是離子滲碳溫（wēn）度（dù）可達1100℃，且滲碳後還需進（jìn）行相應的熱處理，從（cóng）而導致（zhì）模具變形（xíng）的可能性加大，因此高精度塑料模具不建議采用該（gāi）項技術。

氣體滲碳溫度一般為920～950℃，經王榮濱試驗（yàn）綜合評定：滲碳（tàn）層表麵最合理的含碳量為ｗ（Ｃ）0.85％～0.95％，滲層由（yóu）外向（xiàng）內碳質量分數梯度應均勻（yún）平緩，淬火組織中不允（yǔn）許有粗條狀馬氏體，過多殘奧，網狀碳化物和（hé）黑色屈氏體。過高的碳質（zhì）量分數（shù）易（yì）使模具零件組織（zhī）中出現網狀（zhuàng）碳化物等惡性組織，影響模（mó）具質量（liàng）和壽命，在後續加工過程中（zhōng）易出現應力集中，產生龜（guī）裂等現象。

離子滲碳溫度（dù）一般為900～960℃，與（yǔ）氣體滲碳比較，離子滲碳具有效率高（gāo）、變形小、汙（wū）染小、可處（chù）理任何形狀的模具零件表麵等優點，更適（shì）合在塑（sù）料（liào）模具和衝壓模（mó）具表麵強化加工中應（yīng）用。

1.2 火焰表麵（miàn）熱噴塗技術

熱噴（pēn）塗技術是一（yī）種發展極為迅速的表麵強化新技術，它是（shì）利用熱源（電弧、離子弧、火焰等）將噴塗材料加熱到熔融或半熔融狀態，並使其霧化，以一定的速度噴向經過預處（chù）理的基體表麵（miàn），依（yī）靠物理變化和化學變化，與基體結合的工藝方法，此結合層，能提高模具（jù）零件的耐磨、耐蝕、耐熱等（děng）性能，且操作簡便，成本較低。近年（nián）來，該項技（jì）術在模具表麵強化中的應用得到進一步發展和完善，廣州有色金屬研究院采用超音速噴塗硬質合金工藝，使Cr12不鏽鋼拉深

模的壽命提高了（le）3～10倍。同時該技術應用在模具修複中也（yě）取得較大進步，如華中科（kē）技大學（xué）材料成形與模具技術國家重點實驗室的張祥林（lín）等（děng）采（cǎi）用超音速火焰噴塗（HVOF）技術，在（zài）Cr12MoV模具鋼表麵製備了納米結構的WC12Co金屬陶瓷塗層，測得塗層（céng）平均剪（jiǎn）切強度達150.8MPa，塗層的結合（hé）強度大於80 MPa，塗層硬度高於1000HV。運用HVOF技術對冷擠壓模修複後，完全（quán）能滿足企業的使用（yòng）要求（qiú）。

1.3 複（fù）合表麵電鍍技術

電鍍（dù）技術是一種用電化學方（fāng）法在基體表麵沉積（jī）金屬或金屬化處理的技術。電鍍硬鉻和硬鎳是我國（guó）塑料模具表麵處理的傳統技術。該技術在近室溫下進行，模具（jù）性能幾乎不受影響，也不會（huì）出（chū）現嚴重變形，

同（tóng）時電鍍層的表麵粗糙度較低（dī），硬度（dù）升高為800HV。但仍存在（zài）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（yī）定限（xiàn）製，目前隻可用於強化普通塑料模具的（de）耐磨性（xìng），不適用（yòng）於形狀複雜且耐蝕（shí）性要求高（gāo）的塑料模具。

目前，複合鍍是模具行業中鍍（dù）層技術應用最（zuì）有活力的領域。複合電刷鍍可強化模具型腔表麵，也（yě）可用於修複模（mó）具型腔表麵。研究發現，在模具型（xíng）腔（qiāng）表麵刷鍍非晶態鍍（dù）層（0.01～0.02mm），可延長壽命（mìng）0.5～1.0倍（bèi）。複合鍍（dù）層中可加入微粒的品種（zhǒng）較多（duō），且參數調整（zhěng）範圍較寬，可操作性強，充分體現出鍍層的多（duō）樣性和綜合性（xìng）。大連理工大學的於（yú）同敏、劉貴昌等將Ni－P－PTFE複合鍍用於UPVC管件模具表麵（miàn）強化，解決UPVC材（cái）料（liào）對模具表麵的腐蝕有明顯（xiǎn）效果，達到模具成型表麵耐（nài）磨耐腐蝕等（děng）綜合性能要求，但其硬度稍低。為此哈爾濱工業大（dà）學（xué）的範（fàn）會玉在Ni－P的基礎（chǔ）上，將PTFE與SiC微粒複合，應用在（zài）玻璃纖維增強的（de）塑料（liào）成型模具中，實踐表明可使其壽命提高10倍左右。

1.4 PVD、CVD、PCVD表麵鍍膜技術

鍍膜技術也就是氣相沉積技術，是將具有特殊性能的穩定化合物沉積於模具工作零（líng）件表麵，形（xíng）成超（chāo）硬鍍（dù）膜，使模具工（gōng）作（zuò）零件具有優異性能。工業中使用頻率（lǜ）較高的穩定化合物主要有TiC、TiN、SiN等。

物理氣相沉（chén）積（PVD）是用物理方法（fǎ）使鍍膜材料汽化後在基體表麵沉積成覆（fù）蓋層的實用技術。該技術在（zài）20世紀初開始應用，在最近30年發展迅速，成為了一門具有廣闊應（yīng）用前景的新技術，並逐漸向環保型、清潔型趨勢發展，主要用於製造精度較高的冷作模具。江（jiāng）西省科學

院應用物理研（yán）究所的彭文屹、張德元采用多弧離子鍍膜法對20根經TiN塗層處理的冷擠壓凸模進行實際使用壽命試驗，發現其壽命（mìng）提高1.5倍以上；廣州有色金屬研究院的林鬆盛、代明江（jiāng）對物理氣相沉積硬質薄膜在（zài）工模具上的應用進行了詳細研究，指出該技術能明顯（xiǎn）提高模具的使用壽命和工件加工質量。但（dàn）是PVD法也存在著諸如繞鍍性差等（děng）缺點，對形狀複雜的模具零（líng）件表麵進行處理存在（zài）一定限製。

化學氣相沉（chén）積（CVD）是在900～2000℃範圍內用化學方（fāng）法使氣體在基體材料表麵（miàn）發（fā）生化學反應並形成覆蓋層的實用技術。該技術（shù）沉積溫度高、塗層結合牢固，對模（mó）具零件（jiàn）表麵形狀幾乎沒有要求，諸如形狀複雜或帶有槽溝及小（xiǎo）孔的零件均可進行均勻塗覆，彌補了物理氣相（xiàng）沉積的相關缺陷（xiàn），例如在模具表麵強化中經（jīng）常使用的TiC塗層硬度高，耐磨性好，摩擦因數小（xiǎo），減摩性好，抗咬合性強（qiáng），大幅度提高模具的使用壽命。但CVD法存在處理溫（wēn）度高，仍需進行淬火處理（lǐ），會導致較大變形等（děng）缺陷，因此在高精度模具的（de）製造中此技術的使用受到一（yī）定限製（zhì）。

等離子增強化學氣相沉積（PCVD）是（shì）利用輝光放電增強反應物化學（xué）活性，促進氣相間的化學反應，在低溫下沉積出優質鍍層的實用技術，是介於CVD和PVD之間的一種處理方法。用PCVD法將塗層鍍覆在模具工作（zuò）零件（jiàn）表（biǎo）麵，經實踐證明，經（jīng）濟效益非常可觀。重慶工學院的張葉成、張津對PCVD技術在模具強化（huà）中（zhōng）的應（yīng）用進行研究（jiū），發現利用PCVD技（jì）術在W18Cr4V冷擠（jǐ）壓模具上沉積一層TiC，比無沉（chén）積膜層的模具壽命提（tí）高10倍以上；將PCVD法用於塑料製品模具上可（kě）提高模具壽命1～4倍（bèi）。北京航空航天大學的陶冶教授籌建了（le）PCVD表麵強化技（jì）術研究實（shí）驗室，自行設計製造了試驗（yàn）設備和輔助配套設施，並及時（shí）得到（dào）了自然（rán）科學基金的資（zī）助。項目組研製（zhì）了基於PCVD複合滲鍍法的模具表麵強化技術，具有工藝溫度低、均鍍（dù）性好和鍍（dù）層結合力（lì）高等優（yōu）點，適用於所有高溫回火模具和部分低溫回火模具的製備，是目前唯一一種既適用於刀具強（qiáng）化又適用於形（xíng）狀複

雜的模（mó）具表（biǎo）麵強化的氣相沉積表麵強（qiáng）化技術。由此可見，PCVD技術在模具零件強化（huà）領域中的（de）應用已經有所（suǒ）成（chéng）就，

並且應用前景非常廣闊。

1.5 高（gāo）能束流強化技術

高能束流強化技術具有非接觸、精確（què）可控（kòng）、材料適應（yīng）性廣、柔性強、質量優、資源節約和環境友好等綜合（hé）優（yōu）勢，既可用於大批量高效自動化生產，又適用於（yú）多品種、小批量加工，甚至個性化產品的訂（dìng）製，是模具製造業中不可缺少的重（chóng）要技術。其中，離子注入技術以（yǐ）其幾乎完美的（de）強化（huà）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（dà）應用價值。

2、表麵強化技術在模具製（zhì）造中的應用前景展望

根據研究，稀土元素可以（yǐ）強化表麵，提高滲速，淨化穩定晶界，同時改善模具零件表麵組織、物理（lǐ）化（huà）學性能和機械加工（gōng）性能。把稀土元素（sù）應用在複合表麵強化技（jì）術過程中（zhōng），可獲得（dé）更加明（míng）顯的效果（guǒ）。如在Ni－Cu－P－MoS2鍍層中加入（rù）稀土（tǔ），可使模具型腔麵的耐磨壽命延（yán）長近5倍（bèi）。除此之（zhī）外，稀土元素在化學沉積、電沉積、噴塗和激光塗覆等方麵都具有明顯的改善作用，但效果尚不十分穩定，可見稀土元素（sù）應用於模具製造將是今後研究的重（chóng）要方向。

隨著納米技（jì）術的飛（fēi）速發展（zhǎn），其在提高模具的生產率和壽命方麵效果顯著。但該技術還存在許多不完善的地方，尚有許多工作要做，如：複雜的模具型腔表麵塗層不均勻（yún）、沉積參數不明確、針對模具零件表麵強化機理（lǐ）未明等問題。

3、結論

模具工作零件表麵強化技術可以在一定程（chéng）度上彌補目（mù）前（qián）模具材料的一些不足，並（bìng）已顯現出極強的（de）發（fā）展（zhǎn）潛力，但就（jiù）目前（qián）的模具（jù）零件表麵強化技術而言，仍存在一些不足（zú），其應用也受到一定限（xiàn）製，隻（zhī）要注重研究開發，一（yī）定會加快和完善表麵強化技術在模具製造過程（chéng）中的應用。

深圳（zhèn）市糖心vlog官网观看模具（jù）有限公司是（shì）一家專業的塑膠模具製作工廠,我公司提供:塑膠模（mó）具（jù）,注塑模具,塑膠注塑等業務.業務合作電話:0755 -29773559

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

*本站所有相關知識僅供大家參考、學習之用，部分來（lái）源於互聯網，其版權均歸原作者及網站所有，如無意侵犯您（nín）的權利，請（qǐng）與小編聯係（xì），我們將會在第一時間核實，如情況屬實會（huì）在3個工作日（rì）內刪除。 7*24小時免費熱線： 13682521790 13714219339

文章關鍵詞（cí）：注塑模具工作零件表麵強化技術應用研（yán）究