常(cháng)用塑膠模具的表麵處理方法
目前(qián)常用的塑膠模具表(biǎo)麵處理方法有氮化、電鍍、曬(shài)紋(wén)及噴砂其中氮化(huà)與電鍍是一種提高模具壽命的方法,而曬紋與噴砂則(zé)是一(yī)種模具表麵(miàn)的裝飾方法。
一、氮化
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氯化(huà)分為滲氮和氮碳共滲。此種工藝的(de)最大優(yōu)點是熱處理溫度低(一般是500-600),熱處理後變形小,生成氮化物層很硬,使模具的耐磨性
及抗咬合性提高。模具的耐蝕性(xìng)耐熱性及抗疲勞強度有很(hěn)大改善。
1.滲氮:滲(shèn)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(cháng)用的是氣體滲氮,是(shì)將氮氣(NH3)通入約 550?的爐中,靠氨氣分解所得的氮滲入鋼中。氮化時間較(jiào)長,一般淺層每小時大約在0.015-0.02mm 左右,深層滲(shèn)氮速度每小時約0.0050.015mm。而在高合金鋼中,由於合金元(yuán)素含量較多,氮的擴散速度低(dī),滲氮速度(dù)會較上述數據低。氣體滲(shèn)氮(dàn)的時間(工件小於 300X300X50mm)一般為8-9小時,滲層深度為0.1-0.2mm之間,滲氮後的表麵(miàn)硬度為HV850-1200之間(HRC65-72),且表麵顏色泛亮。
2.氮碳共滲:即就是我們所說的軟氮化,也稱之為液氮(dàn)。氮碳共滲溫度比滲氮(dàn)溫度稍高,對滲層硬(yìng)度(dù)不會造(zào)成很大的影響。也(yě)不(bú)會增加滲層脆性,但可增加擴散速度。氮碳共滲一般采(cǎi)用570左右為好,低碳鋼可以在 600以上進行氮碳共滲,以獲得較厚的(de)化合物層。氮碳共(gòng)滲的最初3小時內(nèi)滲層深度增(zēng)加最(zuì)快,超(chāo)過 6小時後,滲(shèn)層深度增加不很明顯,因而氮碳共滲的時間一(yī)般不超過6 小時。氮化層的深度一般為
0.05-0.100mm,表麵硬度(dù)為HV1000(RC68 以上(shàng))表(biǎo)麵顏色呈 3.氮化對材(cái)料的一些要求: 深灰色。
(1)在氮化溫度下(xià),隻(zhī)要不發生退火的材料均可進行(háng)氮化。
(2)含鉻量比較(jiào)高的金屬(如(rú)420、S136、2083、M300)等均不可進行氣氮(因(yīn)含鉻(gè)過高氣體難以打入到鋼材裏麵)。
4.氮化以後(hòu)的一些現象
(1)工(gōng)件氮化後表麵會出現(xiàn)一些(xiē)“腫脹”現象,這是在工件表麵上形成一層很薄(0.02-0.03mm)的白(bái)亮層,且比較軟,
此層必須打磨掉以後(hòu)工件才能(néng)恢(huī)複到它原來的尺寸,取掉此層後的硬度也是最硬的。
(2)對於一些(xiē)薄壁,尖角及螺紋的(de)地方(fāng)在氮化時應(yīng)加以適當的保護(hù),以(yǐ)防止(zhǐ)開裂。
5.氮化與燒焊(hàn)的關係
(1)工件在加工過程中,如果曾經燒(shāo)過焊,在送氮化時一定要告訴(sù)熱(rè)處理廠(chǎng),以方(fāng)便其進行局(jú)部回(huí)火處理,否則氮化後工件硬度不均,且容(róng)易開裂或崩掉。 (2)當工件在氮化完以後由於使用不當 而崩(bēng)邊或其它原因需要燒焊時,如果(guǒ)大(dà)麵(miàn)積,則必須送回熱處理廠(chǎng)進行退氮處理(加熱到800以(yǐ)上),再燒(shāo)焊,加工完後再氮化(注意:可(kě)能會造成整(zhěng)個工件的硬度改變)。如屬局部燒焊,則有
兩種方法,一是(shì)將氮化層(céng)打磨掉燒焊,另(lìng)一種是局部加熱燒紅等退氮後再燒焊。
二、電鍍
電鍍的目的(de)是防腐蝕,提高模具表麵硬度及耐磨性、抗擦傷和(hé)抗咬合、方便脫模、以增加模(mó)具的壽命。目前比較常用的方法是鍍鎳。鍍層(céng)大約 0.025mm 左(zuǒ)右。特別對一些有酸性氣體分解的塑膠料(例 PVC、POM 等)比較(jiào)有用(yòng)。電鍍層對衝擊比較敏感,一日受到衝擊,則會脫落。
電(diàn)鍍與氮化的不同之處:1.電鍍改變了模具型腔麵的尺寸,而氮化則(zé)不會改變模腔表麵(miàn)尺寸;2.電鍍層需要不斷的進行駛維護,而氮化層則不需維護。
三、曬紋與噴砂
曬紋是用一種照相底版的原理,利(lì)用化(huà)學腐蝕的方法將不同的圖案腐蝕(shí)到工件的表麵(miàn)而形成的一種裝飾(shì)紋麵。而噴砂一種機械的方法,將砂粒高速高壓均勻地噴射在工件(jiàn)的表麵(miàn)而形成的(de)一種(zhǒng)表麵裝飾方法。
二者與(yǔ)氮化(huà)的關係:
常用的方法是:應該先進行曬紋或噴砂處(chù)理後進行氮化,這樣不會造成材料表麵的(de)紋路深淺不一。如果先進(jìn)行氮(dàn)化,後再進行曬
紋或噴砂。則會造(zào)成在同一產品表麵形成不同的紋理。
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