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PVD涂層技術在沖壓/成型模具中的應用
編輯 :

佳達

時間 : 2020-08-23 19:37 瀏覽量 : 25

 在工業快速發展的影響下,行業對模具的要求也隨之不斷的提升,尤其是針對壽命、精度、耐磨損、抗高溫性以及防腐蝕等方面。經過大量的實踐發現,要實現對模具性能的提升,最正確且有效的方式,除了選擇合理的材料和正確的加工之外,關鍵在于科學合理的表面處理與熱處理。

 PVD涂層技術離子鍍膜(PVD鍍膜)技術其具體的原理主要是指,在真空的環境下,運用大電流、低電壓的電弧放電技術,通過合理運用氣體放電,即可促使靶材迅速蒸發,蒸發氣體與物質均能夠被迅速電離,再通過對電場的加速,從而促使各種反應產物和蒸發物質能夠大量聚集在工件之上。

 PVD離子鍍膜因其所具備的各項特點,其與真空蒸發鍍膜比較,存在以下優點:(1)離子具有較好的繞射性能,可對各種復雜的鍍形狀工件進行處理;(2)工件與膜層表面具有較強的結合力,故具有更高的耐磨性和持久性;(3)其所能夠鍍膜的種類非常繁多;(4)膜層具有較快的沉積速率,并且有著較高的生產效率;(5)具有較為穩定的膜層性能,其安全性也非常高[1]。PVD技術更多的適用于成型、沖壓、拉伸等模具,車刀、鉆頭等刀具以及精密零配件等。在對模具進行涂層技術的處理之后,可促使抗磨力、硬度得到有效提升,同時還可促使摩擦系數降低,從而促使工件的使用壽命得以延長,通常情況下,與未處理過的工件比較,其壽命能夠增加3-10倍。截至目前為止,較常見的涂層主要包括:Ti CN、Ci N等,各種涂層處理技術,其所具備的用途和特性有明顯差異。

 PVD在沖壓/成型模具上的應用沖壓/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。

 運用低溫離子滲碳、非平衡磁控濺射Ti/Ti N以及PVD Ti/Ti N對Cr12Mo V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/Ti N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/Ti N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/Ti N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。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 Cr Ti N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,CRTi N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,CRTi N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。


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