模具表面處理的案例
四種模具表面處理技術
模具的表面處理技術
模具在工作中，除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數、疲勞性能等。
這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的，也是不經濟的，而通過表面處理技術，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術得到迅速發展的原因。
模具的表面處理技術，是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術，改變模具表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態，以獲得所需表面性能的系統工程。
從表面處理的方式上，又可分為：化學方法、物理方法、物理化學方法和機械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術不斷涌現，但在模具制造中，應用較多的主要的滲氮、滲碳和硬化膜沉積。
1、滲氮
滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮和液體滲氮等方式。每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技術，可以適應不同鋼種、不同工件的要求。
由于滲氮技術可以形成優良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協調，同時，滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此，模具的表面強化是采用滲氮技術較早，也是應用最廣泛的。
2、滲碳
模具滲碳的目的，主要是為了提高模具的整體強韌性，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性。由此引入的技術思路是，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低制造成本。
3、硬化膜沉積
硬化膜沉積技術，目前較成熟的是CVD和PVD。為了增加膜層與工件表面的結合強度，現在發展了多種增強型CVD、PVD技術。
展開 模具的表面處理－－神奇的表面工程
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展開 不銹鋼焊管模具表面超硬化處理技術
不銹鋼焊管是在焊管成型機上，由不銹鋼板經若干道模具碾壓成型并經焊接而成。由于不銹鋼的強度較高，且其結構為面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型時：一方面模具要承受較大的摩擦力，使模具容易磨損；另一方面，不銹鋼板料易與模具表面形成粘結（咬合），使焊管及模具表面形成拉傷。因此，好的不銹鋼成型模具必須具備極高的耐磨和抗粘結（咬合）性能。我們對進口焊管模具的分析表明，該類模具的表面處理都是采用超硬金屬碳化物或氮化物覆層處理。 不銹鋼焊管成型模具材料一般是由高碳高鉻的Cr12MoV（或SRD11，D2，DC53）制成。目前國內普遍采用如下工藝流程制作模具：下料→粗加工→熱處理（高溫淬火加高溫回火）→精加工→氮化→成品（注：為節省成本，一般生產廠家現在都省去了鍛造與球化退火兩道耗時，費財工序）。
展開 關于PVD 表面處理技術及其應用
鑲塊通過PVD 處理，表面光潔度得到很大提升，在沖壓過程中，板料與模具的摩擦力減少，產品的拉傷問題可以得到很好的解決，再加上模具表面硬化，可以減緩模具的磨損速度，提升模具的使用壽命，而且模具可以反復做PVD 處理，亦可以大大延長模具的使用周期。
表2 復合涂層相關技術指標的檢驗方法與標準
結束語
PVD 鍍膜技術鍍出的膜層，具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性及化學穩定性，膜層的壽命更長，經過批量的應用及生產驗證，不僅汽車沖壓件的拉傷問題得到了長期的解決，而且對比其他表面處理技術，PVD 表面處理技術具有基材不易變形、不易開裂、可反復鍍膜的優勢，廣泛應用于沖壓模具領域，大大解決了模具拉毛問題及汽車外覆蓋件面品問題。
作者簡介
鄒華娟
沖壓工藝工程師，主要從事模具工藝及結構設計，并研究冷沖壓模具的表面處理工藝等工作，其參與的《既環保又降本的新工藝運用——PPD》項目獲公司科技進步獎三等獎，《C5C6 高速自動化模具改造項目》獲公司科技進步獎二等獎。
——來源：《鍛造與沖壓》2021年第4期
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表面處理延長模具使用壽命
這些產品易于粘附到拋光的保護層上，但是用輕微的噴丸打碎表面改善了脫模。添加鎳-PTFE涂層將使你得到更好的脫模性能。
總結：如果你正在尋找提高模具性能的方法，正確地結合表面處理和保護層能提供額外的好處，延長預防性維護之間的生產時間。涂層供應商可以成為培訓員工的一個有價值的資源，培訓你所使用的涂層如何隨時間的變遷而磨損以及減少停機時間和削減成本的途徑。
原載國際模具制造商情 (http://www.newmaker.com)
模具表面強化處理方法介紹
表面強化處理方法很多,主要有滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。采用不同的表面強化處理工藝,可使模具使用壽命提高幾倍甚至于幾十倍,近幾年又出現了一些表面強化工藝,本文著重四個方面介紹,供同行參考。
1.離子滲氮,為了提高模具的抗蝕性、耐磨性、抗熱疲勞和防粘附性能,可采用離子滲氮。離子滲氮的突出優點是顯著地縮短了滲氮時間,可通過不同氣體組份調節控制滲層組織,降低了滲氮層的表面脆性,變形小,滲層硬度分布曲線較平穩,不易產生剝落和熱疲勞。可滲的基體材料比氣體滲氮廣,無毒,不會爆炸,生產安全,但對形狀復雜模具,難以獲得均勻的加熱和均勻的滲層,且滲層較淺,過渡層較陡,溫度測定及溫度均勻性仍有待于解決。
離子滲氮溫度以450~520℃為宜,經處理6~9h后,滲氮層深約0.2~0.3mm。溫度過低,滲層太薄;溫度過高,則表層易出現疏松層,降低抗粘模能力。離子滲氮其滲層厚度以0.2~0.3mm為宜。磨損后的離子滲氮模具,經修復和再次離子滲氮后,可投入使用,從而可大大地提高模具的總使用壽命。
2.氮碳共滲,氮碳共滲工藝溫度較低(560~570℃),變形量小,經處理的模具鋼表面硬度高達900~1000HV,耐磨性好,耐蝕性強,有較高的高溫硬度,可用于壓鑄模、冷鐓模、冷擠模、熱擠模、高速鍛模及塑料模,分別可提高使用壽命1~9倍。但氣體氮碳共滲后常發生變形,膨脹量占化合物厚度的25%左右,不宜用于精密模具。處理前必經去退火和消除殘余。
例如:Cr12MoV鋼制鋼板彈簧孔沖孔凹模,經氣體氮碳共滲和鹽浴滲釩處理后,可使模具壽命提高3倍。又如:60Si2鋼制冷鐓螺釘沖頭,采用預先滲氮、短時碳氮共滲、直接淬油、低溫淬火及較高溫度回火處理工藝,可改善心部韌性,提高冷鐓沖頭壽命2倍以上。
展開 模具表面處理防拉傷防龜裂納米涂層加工有什么效果
模具經納米PVD涂層涂覆后表面硬度可提高5到10倍，可大幅減少表面磨耗，特別是用于高精密加工時可獲得非常優異的表面質量。冷沖成形及拉伸模具經納米涂層涂覆后可顯著降低摩擦力，明顯減少加工中產生的刮痕及磨耗。因此可增加壽命，大幅降低生產成本。
優點：
1、摩擦系數降低，減小加工受力
2、提高表面硬度，大大延長模具壽命
3、防止產品拉毛、拉傷，提升產品質量
4、省去卸模、拋光再裝模的煩惱，提高效率名稱：壓鑄模具PVD鍍鈦、壓鑄模具PVD涂層、壓鑄模具納米鍍鈦、壓鑄模具真空鍍鈦、壓鑄模具鍍鈦、壓鑄模具涂層、壓鑄模具
技術咨詢：李工 1350888 6914
展開 齒輪模具激光表面強化工藝與裝備的技術進展
齒輪模具激光表面強化技術是指在數控環境下，利用高能量密度的激光束和涂料或熔覆材料對齒輪或模具表面進行處理，改變其表層的組織或成分，實現表面相變強化或增強性修復的技術。 激光相變強化的金屬材料學
所謂激光相變強化，是用激光束掃描工件，使工件表層快速升溫到Ac3臨界點以上，受熱層在光斑移開時，由于工件基體的熱傳導作用使溫度舜間進入馬氏體區或貝氏體區，發生馬氏體相變或貝氏體相變，完成相變強化過程。
相變強化工藝具有表面質量好的優點，可根據不同材質、工件熱容量大小、以及激光處理工藝參數的不同，實現硬度、強化層深度可控。在傳統熱處理工藝中影響強化效果的技術因素，在激光相變強化中所起的作用發生了很大變化。
1.彌散強化和畸變強化
激光相變強化形成奧氏體，當停止激光照射，金屬表面發生馬氏體轉變。在此工藝環境下形成的奧氏體，不管是表層，還是里層，奧氏體晶粒都沒有孕育長大的機會。彌散的奧氏體晶粒，形成彌散的馬氏體相或貝氏體相，使組織具有晶格強化的同時具有彌散強化效果。而且，在激冷條件下形成的馬氏體晶格，比常規淬火有更高的缺陷密度。與此同時，殘余奧氏體也獲得極高的位錯密度，使金屬材料具有畸變強化效果，強度大大提高。
2.無氧化脫碳淬火
在傳統熱處理中，工件在加熱過程如沒有保護措施，便會發生氧化、脫碳現象，使工件的硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低。
激光相變強化所使用的吸光涂料具有保護工件表面免遭氧化的性能。
3.激光強化的抗疲勞機理
影響金屬材料抗疲勞性能的原因之一是疲勞裂紋的萌生時間。磨損和疲勞在材料損傷過程中交互促進，磨損溝痕可成為疲勞裂紋的萌生點，加速疲勞裂紋的萌生，材料表面出現疲勞裂紋后，表面粗糙度嚴重惡化，磨損也將加劇。
激光強化層具有較強的抗塑性變形和抗粘著磨損能力。
展開 五金沖壓件模具的PVD及RNT處理
五金沖壓件小編最近看了篇關于沖壓件表面拉毛的文章，文章中提到，在對沖壓模具表面進行PVD處理或對模具型腔進行RNT技術處理。就能改善這一沖壓過程的質量問題。小編因為不了解這些專業性較強的知識，但又因為它和自己所在的五金沖壓件廠悉悉相關，所以就迫切的想知道這都是一種什么技術，因此就百度了下，現在與大家分享。
PVD是物理氣象沉積的英文簡稱。目前在中國是一種先進的表面處理，就是把具有特殊性能的材料的微粒用物理的方法擴散到母材的表面，讓母材表面也具有一種特殊的性能。
RNT技術是一種納米涂層技術，它使用在沖壓模具上有利于提高模具硬度,減少修模次數,消除沖壓成形過程中的拉毛,破裂等沖壓成形缺陷,最終達到提高沖壓件成形性能的目的.
總而言之，使用這些技術處理過的沖壓模具，能改變模具與被加工零件之間摩擦副的性質，使沖壓件表面與模具不會再粘著。
展開 【表面處理】緊固件的表面處理一電鍍，一文全懂！
一、電鍍代號:
在說到壓鉚類緊固件的標識時,提過表面處理的后綴代號,這些代號代表了其表面的電鍍類型。
下面我們將緊固件中常用常見的一些表面處理方式都統計了份明細資料。
【加工工藝】在光鮮的表面處理前，還需要表面預處理？
定義：表面處理前，使用手工工具、動力工具或噴砂、丸等方法進行的表面預處理。
1、機械預處理的目的
提供良好的表觀條件，提高表面精飾質量；
提高產品品級；
減少焊接的影響；
產生裝飾效果；
獲得干凈表面。
2、機械預處理的常用方法
常用的機械預處理方法有拋光、噴砂、刷光、滾光等方法。具體采用那一種預處理要根據產品的類型、生產方法、表面初始狀態及最終精飾水平而定。
拋光
不銹鋼、鋁合金、鎂合金、鋅合金、液態金屬、電鍍銅層、銅均可進行拋光處理，不銹鋼可達到鏡面光的效果。
噴砂
不銹鋼、鋁合金、鎂合金、鋅合金、鈦合金、液態金屬均可進行噴砂處理，選擇不同的砂型可達到不同的噴砂效果。
展開 
精沖模具材料處理工藝
表面強化有三種方法：
第一種方法是改變模具表面的化學成分，如滲金屬、滲碳、滲氮、滲硼和TD處理等；第二種方法是不改變模具表面的化學成分，如激光淬火、真空淬火、低溫和超低溫處理等；第三種方法是表面形成硬化層，如鍍硬鉻、熱噴涂、VCD、PVD等，在模具表面形成TiC、TiN等超硬物質。
精沖模具經表面強化處理后，可以獲得內部韌性好、表面硬度高、耐磨、耐熱、耐蝕、抗咬合和具有高疲勞抗力的特殊綜合性能，使精沖模具的工作壽命提高幾倍至幾十倍。
來源：熱加工論壇
展開 表面處理技術分享（第二十講：塑件的表面處理方法匯總簡述）
一、塑件的表面清潔技術
表面清潔是塑料件可以進行后續處理的基礎，核心目標是去除油污、脫模劑殘留等污染物，同時提升表面活性，為后續工藝鋪路。下面就簡述幾種表面清潔技術：
1、等離子清洗技術
通過高壓電場將氬氣、氧氣等氣體電離為低溫等離子體（30-50℃），利用活性粒子（離子、自由基）與表面發生物理轟擊和化學反應，實現污染物去除與表面活化。這種處理方式的優勢在于非接觸式處理，不損傷基材，清潔效率高，還能引入極性基團（如氨基、羥基），讓表面接觸角降至10°以下，大幅提升親水性。適用于精密塑膠件（如電子元件外殼、醫療耗材）的預處理，尤其適合熱敏性材料。
2、超聲波清洗技術
利用20-40kHz高頻聲波產生的空化效應，形成微射流沖擊塑件表面，深入縫隙剝離油污和灰塵。該技術操作簡單，對塑件表面無損傷，適合復雜結構件（如帶凹槽的塑膠外殼、精密齒輪）的批量清洗，常配合水基或溶劑基清洗液使用，清洗時間5-30分鐘即可見效。
二、表面改性技術
針對PP、PE等非極性、低表面能的塑件（表面張力僅29-31 dynes/cm），表面改性技術通過激活表面分子，提升表面附著力，是噴涂、粘接前的關鍵步驟。
1、電暈處理技術
通過針狀與平板電極產生等離子體，使塑件表面交聯、粗糙，快速提升表面張力。處理速度快（0.5-5m/s），可在線連續作業，適合塑料薄膜、片材等平面材料，廣泛用于包裝行業的印刷預處理，成本低且效果穩定。
2、火焰處理技術
將塑件表面暴露在800-1200℃的受控火焰中，通過氧化作用激活表面，引入羥基、羧基等極性基團。處理速度極快，適合PP、PE等低表面能材料的批量生產（如汽車保險杠、塑膠管材），但需精準控制火焰距離（10-30mm）和速度，避免基材過熱。
展開 表面處理技術分享（第九講：表面處理技術關鍵評價指標及方法）
ASTM B137-89：陽極氧化涂層重量和表觀密度測試方法
二、核心表面技術評價指標與測試方法
三、核心化學性能測試方法
結語：
全球表面處理技術評價體系已形成以ISO為核心，ASTM、DIN、JIS、GB/T、EN等標準體系并存的多元化格局。各標準體系在基礎技術要求方面逐步趨同，但在特定行業和應用領域仍保持差異化，以滿足特殊需求。
表面處理技術分享（第七講：鋁合金中微量元素對表面處理鹽霧效果的影響解析）
◎ 析出強化：熱處理過程中析出細小彌散的強化相。
◎ 晶粒細化：形成化合物彌散質點阻礙晶粒長大。
◎ 第二相形成：既可能有益（強化相）也可能有害（腐蝕源）。
二、主流表面處理工藝
1、陽極氧化。分為硫酸（裝飾性）、鉻酸（高耐蝕）、硬質（耐磨），應用于建筑型材和電子部件。
2、化學氧化。分為鉻酸鹽和無鉻轉化，應用于涂裝底層和特殊防護件。
3、電鍍。步驟為預浸鋅處理、化學鍍鎳和表面鍍鉻，應用于模具和航空結構件。
4、噴涂。分為粉末、氟碳、聚丙烯和環氧幾種，應用于建筑外墻和汽車部件。
三、微量元素對鹽霧性能的直接影響
各微量元素對鋁合金鹽霧耐蝕性的影響具有雙重性，如下表所示:
四、微量元素與表面處理工藝的交互作用
五、基于合金系列的工藝選擇參考
實用建議如下：
? 嚴格控制有害元素含量（特別是Fe、Cu）。
? 根據合金成分選擇最合適的表面處理工藝。
? 針對特殊合金調整工藝參數。
? 建立基于微量元素控制的質保體系。
? 結合鹽霧測試與實際服役環境進行綜合評估。
結語：
鋁合金中微量元素對表面處理鹽霧效果的影響是一個復雜的系統工程。通過深入理解各元素的作用機制，建立基于成分的工藝優化策略，可以有效提升鋁合金制品的耐腐蝕性能，滿足不同應用場景的需求。在實際生產中，應根據具體合金成分選擇合適的表面處理工藝，并針對微量元素的影響進行相應的工藝參數調整，才能獲得最佳的鹽霧防護效果。
如下匯總表供參考:
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