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PVD鍍膜在五金沖壓/成型模具上的應用

發布時間:2020-01-17 16:54:14

沖壓 / 成型模具表面若失效,那么其通常表現為磨損、腐蝕、開裂以及變形等。為了有效防止模具的使用壽命縮短,在對模具進行處理時,其相對運動件表面和中型腔的表面均需要達到相應的要求,必須具有較高的潤滑性和硬度,從而促使其能夠更好的實現對磨損的減弱,提升耐磨性能,達到更好的抗疲勞效果與防腐蝕效果,PVD 涂層處理技術的運用,就能夠促使模具存在的上述問題得到有效解決?! ?br /> 有研究者運用低溫離子滲碳、非平衡磁控濺射 Ti/TiN 以及 PVDTi/TiN 對 Cr12MoV 冷作模具鋼表面實施復合處理后,模具的表面耐磨性能與負荷能力因 PVD Ti/TiN 涂層的作用而實現了有效強化,而當模具表面在接受離子滲碳的處理后,再通過 PVD Ti/TiN 的符合處理,則更好的實現了對其符合性能的有效強化。在進行復合處理過程中,首先運用離子滲碳對中間薄層實施相應的處理,這就使得 Ti/TiN能夠獲得較好的支撐力,從而更好的實現對冷作模具壽命的提升。該項技術充分表明,在對表面硬度相對較差的模具進行處理時,首先可對其實施離子滲碳處理,再對其做出相應的 PVD 涂層處理,通過這種綜合干預方法,可更好的實現對涂層使用壽命的有效提升?! ?br /> 有研究者在 ASSAB 635 冷作模具鋼的制作過程中,分別運用PECVD DLC 涂層處理技術與 PVD CrTiN 涂層處理技術,再基于此處理后對模具實施鍍鉻工藝的壓印試驗。根據表面來看,CRTiN 涂層模具壓印的銀幣表面,其鍍鉻的模具和表面質量均更加的接近,但在接受 DLC 涂層處理后,其模具在進行壓印時,銀幣表面表現出非常明顯的發黑現象,這主要是由于涂層被轉移至了銀幣的表面上,但這也充分證實了 DLC 涂層的韌性相對較差且硬度相對較高。通過對銀幣進行壓印處理之后,其鍍鉻模具的作用也因此隨之失效;在進行 1000枚銀幣的壓印處理后,CRTiN 涂層仍然表現出較佳的特性,并未出現任何涂層剝裂的現象,相較于鍍鉻模具,其壽命也能夠實現更好的提升,達到2倍及以上。除此之外,另有研究者在對銀幣表面進行處理時,以離子鍍法在其表面鍍上了一層 TiN,并且經過試驗對比證實,經過該項技術處理后的印模,其壽命較之未涂層的印模提升了3倍左右。
  
由于 DLC 涂層的摩擦系數非常低,并且具有較好的潤滑性能,并且具有較好的耐磨性、較高的硬度以及較好的耐蝕性等,故被廣泛應用各種復合管成型模具,其使用壽命也因此提升了 3 倍以上。除此之外,通過對半導體封裝模具進行該應用,其壽命因此提升了近 10倍左右;通過對光盤模具進行運用,其壽命可因此提升 400 萬次;通過對空調器翻遍凸模的有效運用,則能夠使得其壽命可因此提升至少3 倍,而沖壓的件數也能夠因此至少提升 800 萬次?! ∮醒芯空咄ㄟ^對 TiN 與多弧離子鍍膜法所制備的 N 復合涂層兩種方法的實施效果進行比較,結果發現,后者處理后的電池外殼成形凸模的硬度明顯更高,并且其耐磨性也與 ZrN 相當。另通過對凸膜壽命進行研究,多弧離子鍍膜法所制備的 N 復合涂層相較于未實施鍍膜處理的凸膜,其壽命因此提升了至少 4 倍?! ?br /> 在對沖裁、沖壓類模具進行涂層處理時,有研究者采取了新型斜沖擊滑動試驗,通過該試驗主要對汽車沖壓件沖壓模具材料承受循環沖擊以及滑動力合成狀態進行了模擬處理,TiN 涂層模具會表現出明顯的磨損。而針對高強度鋼材實施有限元軟件的分析沖裁處理期間,經由抗磨減摩角度來實現對 PVD 涂覆的模擬處理,Graphit-iC 類石墨涂層、MoST 以及 CrMoN 可促使冷作模具鋼壽命對涂層的影響隨之減弱,根據研究結果顯示,通過對減摩涂層的運用,可促使模具的等效應力出現不同程度的減弱,從而更好的實現對高強度鋼沖裁模具壽命的有效提升?! ?br /> 精沖是一種具有較高質量、較高效率以及較高附加值的精密塑性成形工藝,可以說通過一次沖裁即可獲得較高質量的零件,精密沖壓模具發生失效,同時表現為以下形式,包括模具斷裂、過量磨損以及塑性變形。TiAIN 和 TiN 涂層由于具有較高的耐腐蝕熱穩定性和良好的耐磨性,故在精沖行業得到了廣泛運用。
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