PVD涂层技术的热处理温度低,模具在处理过程中不易发生变形、软化,可方便地控制工艺参数,结构设计性强,能制备不同的涂层以提升模具的表面性能和质量,延长模具的寿命。下面,小编为大家分享一下PVD涂层在不同模具有怎样的作用吧,希望帮助大家更好地了解PVD涂层的作用。
一、对冲压模具的作用
冲压模具表面失效形式有腐蚀、磨损、变形、开裂等。为避免模具过早失效,模具的处理过程中型腔及相对运动件表面必须具有高硬度及自润滑性,以达到耐磨、减磨、防蚀及抗疲劳的作用,PVD表面处理技术能有效地解决上述难题。
对冲压模具表面非平衡磁控溅射Ti/TiN和低温离子渗碳+PVDTi/TiN复合处理后,PVD涂层显著增强了模具表面的负荷能力和耐磨性能,模具表面离子渗碳后再进行PVD复合处理则性能更强。先处理的离子渗碳得到的中间薄层,能为Ti/TiN提供非常强的支撑力,因此更能提高冲压模具的寿命。
二、对挤压模具的作用
高温下挤压热坯料和模具表面的接触会产生非常强的粘附现象从而导致高摩擦力。在模具钢基体上沉积的超硬、耐磨性强的CrAlSiN和CrN涂层均能提高挤压模具寿命。正挤压凹模由于工作条件恶劣,常出现开裂、拉伤、磨损等早期失效的情况,大大缩短了模具的使用寿命,而通过PVD技术在凹模镶件上分别沉积TiN,CrN,TiAlN涂层后,其寿命提高了3~5倍。涂层后镶件挤出的制件表面质量很高,粗糙度为0.4μm。
三、对拉拔模具的作用
钢丝拉拔模具的主要磨损机理是粘着和磨料磨损。表面失效可能会因循环往复接触和载荷波动而随时发生。采用物理气相沉积涂层以替代硬质合金应用到钢丝拉拔模具中,PVD涂层的摩擦系数很低,能大幅提升钢丝拉拔模具的表面摩擦性能。
PVD涂层模具
四、对塑料模具的作用
塑料模具在使用过程中寿命往往较短,特别是模具表面的尺寸精度和表面粗糙度破坏较快,此时好的解决办法就是进行表面涂层。对注塑类模具来说,加工没有腐蚀性的塑料,模具表面可以选择TiN等涂层,有腐蚀性的塑料时只能选择CrN涂层。
五、对铝合金压铸模具的作用
铝合金压铸模具易出现铝合金对模具材料产生熔融腐蚀,进而造成模具表面龟裂。高温下Al原子会渗透到模具表层,改变模具钢的元素构成,使钢的耐疲劳性能大大降低;采用PVD涂层后,不仅能耐700℃的高温,而且化学惰性高可在模具表面形成非常致密的保护层,很好地防止Al原子渗透到基体。
六、对锻造模具的作用
热锻模需要有高的热稳定性,高温硬度、强度和耐磨性等。锻模的失效形式主要是机械负荷和热负荷作用,长期使用导致缓慢塑性变形、磨损和疲劳裂纹生成。在热锻造模具表面沉积PVD涂层后,其高强度和韧性能保证涂层有持久的使用寿命。此外,在锻造模具上沉积PVD后,比未涂层模具具有更高的寿命和表面抗刮伤性能。
七、对合成橡胶模具的作用
橡胶模具表面易变形,采用45钢制成的模具表面更容易被划伤,大批量生产时模具的使用寿命会明显下降,为此需增加模具表面的硬度和耐磨性。采用CrN涂层后,提高了合成橡胶模具的硬度和耐磨性,停滞工时减少了5倍。
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