PVD涂层对在压铸模模具上的应用。

时间:2019-08-26点击次数:1364

     一 常用的压铸模模具材料

铜合金  QRO90W403

铝合金,锌合金,镁合金

      国产牌号:3Gr2W8V4Gr5MoVSi;美国牌号:H10H13H21;瑞典牌号:84078418;德国牌号1.2344;奥地利牌号W302;日本牌号:SKD61DACFDACDH-31

二 压铸模具常见表面处理方法

1,传统热处理工艺:

淬火-回火-抛光

优点:是目前模具钢材普遍采用的热处理工艺。

缺点:对模具钢材硬度提高不大 ,耐高温性能差。目前基本所有的压铸模具都有这个工艺。

2,表面改性技术

这一类型中包括有渗碳、渗氮、渗硼以及碳氮共渗、硫碳氮共渗等。

目前压铸模具采用多的工艺是先渗碳、再经11401150℃淬火,550℃回火两次,表面硬度可达HRC5661,使压铸模具寿命提高1.83.0倍。

渗碳HV~900;渗氮HV~1200;渗硼HV 1200~1800

优点:对压铸模具表面硬度有比较高的提升。费用较低。

缺点:加工及处理时间长,对模具钢材硬度提高不大,

耐高温性能不够。模具在多次渗碳渗氮后会开裂报废。

三 PVD涂层:

      PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理气相沉积)的缩写,是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

氮化铬铝涂层(AlCrN

AlCrN涂层具有高硬度、耐磨及优良的抗高温氧化性能.

硬度  (HV 0.05) 3,200

对钢铁的摩擦系数:  0.3

耐温 : 1,100

涂层颜色:  灰黑色 

(四)压铸模具常见问题及涂层解决

u微裂纹(龟裂,应力开裂)


u冲蚀(烧附,腐蚀)


u黏附(黏料,脱模不畅)


u变形(热变形,压力变形)

u变形(压力变形)

产生原因:在压铸过程中,压铸模具承受很大的锁模力量,压射反压力等多种应力作用,模具在这些应力的长期作用下会产生弯曲变形。

涂层解决: CrAlN涂层的高硬度可以保护压铸模具抵挡大部分的这些应力,延长模具的使用寿命,减少弯曲变形量。

u开裂(应力开裂)

产生原因:压铸过程中,铝液的高压冲击,成型的时候巨大的外部压力。导致模具应力过大,并且产生疲劳极限导致开裂。特别是受力面积小的镶件及尖角部位更容易开裂。

涂层解决CrAlN涂层有极高的硬度,极高的耐磨性。相当于给模具穿上一套铠甲,保护模具不会受到直接铝液的高压冲击和磨损。特别对于压铸模具的模芯,滑块,镶件,镶针等成型部件效果十分明显。

u冲蚀 (烧附,腐蚀)

产生原因:铝液高速充填模腔磨蹭生热,并且受到高温铝液的猛烈冲击 ,容易使模具的表面保护层被破坏 ,铝液与金属基体发生反应 ,生成较硬的化合物颗粒。在压铸过程中不停的冲刷会使这些化合物脱落,并带走基体材料,暴露出新的金属基体,如此周而复始,加剧了模具表面的损坏,形成严重的冲蚀。

涂层解决:极高的耐高温性,在模具表面起到隔热层的作用,可以很好的避免压铸过程中高温的铝液和基体反应生成化合物。极高的硬度和耐磨性能够保护模具抵抗铝液的猛烈冲击和冲刷。

u微裂纹 (龟裂)

产生原因:每个压铸循环过程中,存在剧烈的热交换,急冷急热,模具温度变化很大。产生的热应力导致模具产生热疲劳,形成微裂纹。压铸循环次数增加,微裂纹进一步扩展,形成龟裂。这是铝合金压铸模具失效的主要形式。

涂层解决CrAlN涂层高耐温  1,100 ℃。对模具形成一层耐高温的保护层,有很好的热稳定性,并且在急冷急热的情况下模具也不容易产生微裂纹。


五)AlCrN涂层在压铸行业的应用案例


铝合金压铸模板)

(压铸机配件:锤头)

压铸

模具

镶件

压铸抽芯

(六)PVD涂层的工件进货须知

u前处理:

1,需要完全清理模具表面的氧化层和铝合金残留,否则会影响涂层的结合力。

2,对于模具尖角,直角,在抛光是需要小心处理,不能破坏模具结构 。

3,对于咬花面(皮纹面,放电面),亮面(镜面)需要和客户确认处理方式。

4,严格按照客户要求确认涂层位置。

u模具材料:

对材料的硬度和种类没特殊要求,但是要确保材料的热温稳定性>450℃。

u组合模具:必须将镶嵌件和堵件全部拆卸,以便清洗
u磨削或其他加工:表面需去除毛刺,烧痕以及细微裂缝


http://www.dennm.com

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