模具製造中（zhōng）的表麵強（qiáng）化技術是指（zhǐ）模具工作零件表麵經預處理後，通過單（dān）一或複（fù）合表（biǎo）麵技術處理，使模具（jù）工作零件獲得所需表麵或綜合性能的專業強化（huà）技術。該技術的功能性、環保性和增效性等優（yōu）勢在模具製造成（chéng）本（běn）、模具質量和（hé）模具（jù）壽命等方麵起著尤為重要（yào）的作用。在生產中，綜合考慮該技術的特點、模具工作條件和生產（chǎn）的經濟性等因素（sù），選擇（zé）眾因素的最佳匹配點，可顯著改善模具壽命（mìng）、質量，獲取（qǔ）突出的經濟效益。

1、表麵強化技術在模具製造中的應用現狀

1.1 滲碳表麵化學熱處理

滲（shèn）碳工藝是一種（zhǒng）較（jiào）常使用（80%以上）的模具表麵（miàn）強化技術，該工藝主要針對塑（sù）料模具型腔的（de）表麵強化。經滲碳處理後的模具工作零件，可達到“外硬內韌”的效果，即工作零件（jiàn）表麵獲得硬度、

耐磨性、疲勞強度等性能（néng）的提升，而心部仍保持原來的塑（sù）韌性、強度，符合對模（mó）具工作零件使用性（xìng）能的要求。具有滲速快、滲（shèn）層深、成本（běn）低，且滲層和基體零件之間具有較完美的（de）結合性（xìng）能，

結合層之間實現平（píng）穩過渡。但操作溫度較高（900～950℃），尤其（qí）是離（lí）子（zǐ）滲碳溫度可達1100℃，且滲碳後還需進行相應的熱處理，從而導致模具變形的（de）可能性加大，因此（cǐ）高精度塑料模具不建議采用（yòng）該項技術。

氣（qì）體滲碳溫度一般為920～950℃，經王榮濱試驗綜合（hé）評定：滲碳層表麵最合理的含碳量為ｗ（Ｃ）0.85％～0.95％，滲層由外向內（nèi）碳質量分數梯（tī）度應（yīng）均勻平緩，淬火組織中不允許有粗條狀馬氏體，過多殘奧，網狀碳化（huà）物和黑色屈氏體。過高的碳質量分（fèn）數易（yì）使模具零件組織中出現網狀碳化物等惡（è）性組織，影響模（mó）具質量（liàng）和壽命，在後續加（jiā）工過程中（zhōng）易出（chū）現應力集中（zhōng），產（chǎn）生龜裂等現象。

離子滲碳溫度一般為（wéi）900～960℃，與氣體滲碳比較，離子滲碳具有（yǒu）效率高（gāo）、變形小、汙染小、可處（chù）理任何形狀的模具零（líng）件表麵等優點，更適合在塑料模具和衝壓模具表麵強（qiáng）化加工（gōng）中應用。

1.2 火焰表麵熱噴塗技術

熱噴塗技術是一（yī）種發展極為迅速的表麵強（qiáng）化新技術，它是（shì）利用熱源（電弧、離子（zǐ）弧、火焰等）將噴塗材料（liào）加熱到熔融或半熔融狀態，並使其霧化，以一定的速（sù）度噴向經過預處理的（de）基體表麵，依靠物理變化和化學變化，與基體結合的工藝方法，此結合層（céng），能提高模具零件（jiàn）的耐（nài）磨、耐蝕、耐熱等性能，且操作簡便，成本較低。近年來，該項技術在（zài）模具表麵強（qiáng）化中（zhōng）的應用得到進一步發展和完善，廣州有色金屬研究院采用（yòng）超音速噴塗硬質合金工藝，使（shǐ）Cr12不（bú）鏽鋼拉深

模的壽命提高了3～10倍。同時該技術應用在模具修複中也取得較（jiào）大進步，如華中科技大學材料成形與模具技術國家重（chóng）點實驗室的張祥林等采（cǎi）用超音速火焰噴塗（HVOF）技術，在Cr12MoV模具鋼（gāng）表麵（miàn）製備了（le）納米結構的WC12Co金屬陶瓷塗層，測得塗（tú）層平均剪切強度達150.8MPa，塗（tú）層的結合強度大於80 MPa，塗層硬度高於1000HV。運用HVOF技術對冷擠壓模修複後（hòu），完全能滿足企業的使用要求。

1.3 複（fù）合表麵電（diàn）鍍技術

電鍍技術（shù）是一種用電化學方法在基體表麵沉積金屬（shǔ）或金屬化處理的技術。電鍍硬鉻和硬鎳（niè）是我國塑（sù）料模具表麵處理的傳統技術。該技術在近室溫下進行（háng），模具性（xìng）能幾乎不受影響，也不會出現嚴重變（biàn）形（xíng），

同時電鍍層的表麵粗糙度較低，硬（yìng）度升高為800HV。但仍存在諸多問題，如：耐蝕（shí）性不高，溝槽、深孔無法處理，使其在模具強化中的應（yīng）用受到一定限製，目前隻可（kě）用於強化（huà）普通（tōng）塑料模具的耐磨性，不適用於形狀複雜且耐蝕性要求高的塑料（liào）模具。

目前，複合鍍是模具行業中（zhōng）鍍層技術（shù）應用最有活力的領域。複合電（diàn）刷鍍可強化模具型腔表麵，也可用於修複模具型腔表麵。研究發現，在模具（jù）型腔表麵刷鍍非晶態鍍（dù）層（0.01～0.02mm），可延長壽命0.5～1.0倍。複合鍍層中可加入微（wēi）粒的品種較多，且參數調整範圍較寬，可操作性強，充分體現出鍍（dù）層的（de）多樣性（xìng）和綜合性。大連理工大學的於同敏、劉貴昌等將Ni－P－PTFE複（fù）合鍍用於UPVC管件模具表麵強化，解決UPVC材料對模（mó）具表麵的腐蝕有（yǒu）明顯（xiǎn）效果，達到模（mó）具成型表麵耐磨耐腐蝕等綜合性能要求，但（dàn）其硬度（dù）稍低。為此哈爾濱工業大學的範會玉在Ni－P的基礎上，將PTFE與SiC微粒複合，應用（yòng）在玻璃纖維增強的塑料成型模（mó）具中，實踐（jiàn）表明可使其壽命提高10倍左右（yòu）。

1.4 PVD、CVD、PCVD表麵鍍膜技術（shù）

鍍膜技術也就是氣相沉積技術，是將具有特殊性能（néng）的穩定（dìng）化合物沉積（jī）於模具工作零件表麵，形成超硬鍍膜，使模具工作零件具有優異性能。工業中使用頻率較高的穩定化合物主要有TiC、TiN、SiN等（děng）。

物理氣相沉積（PVD）是用物理方法使鍍（dù）膜（mó）材料汽化後在（zài）基體表麵沉積成覆（fù）蓋層的實用技術。該技術在20世紀初開始應用，在最近30年發展迅速，成為了一門具有廣闊應用前景的新技術（shù），並逐漸向環保型、清（qīng）潔型趨勢發展，主要（yào）用於製造精度較高的冷作模（mó）具。江西（xī）省（shěng）科學（xué）

院應用物理研究所的彭文屹、張德元采用（yòng）多弧離子鍍（dù）膜（mó）法對20根經TiN塗層處理的冷擠壓凸模進行實際使用壽命試驗，發現其壽命提高（gāo）1.5倍以上；廣州有色金屬（shǔ）研究（jiū）院的林鬆盛、代明江對物理（lǐ）氣相沉積硬質薄膜在工模具上的應（yīng）用進行了（le）詳細研究，指出該技術能明顯提（tí）高模具的使用壽命和工件加工質量（liàng）。但是PVD法也存在著諸如繞鍍性差等（děng）缺點（diǎn），對形狀複雜的模具零件表麵進行處理存（cún）在一定限製。

化學氣（qì）相（xiàng）沉積（CVD）是在900～2000℃範圍內用化學方法使氣體在基體材料表麵發生化學反應並形（xíng）成覆蓋層的實用技術。該（gāi）技術沉積溫度高、塗層結合牢固，對（duì）模具零（líng）件表麵形狀（zhuàng）幾乎沒（méi）有要求（qiú），諸如形狀複雜或帶有槽溝及小（xiǎo）孔（kǒng）的零件均可進行均勻塗覆，彌補（bǔ）了物理氣相沉積的相關缺陷，例如在（zài）模（mó）具表麵強化中經常使用的TiC塗層硬度高，耐磨性好（hǎo），摩擦因數小，減（jiǎn）摩性好，抗咬合性強，大幅度提高模具的使用壽命（mìng）。但CVD法存在處理溫度高，仍需進行淬火處理，會導致較大變（biàn）形等缺陷，因（yīn）此在高精度模（mó）具的製造中此技術的使用受到一定（dìng）限製。

等（děng）離（lí）子增強（qiáng）化學氣相沉積（PCVD）是利用輝光放電增強反應（yīng）物化學活性，促進氣相間的化學反應，在低溫下沉積出優（yōu）質鍍層的實用技術（shù），是介於（yú）CVD和PVD之間（jiān）的一種處理方法。用PCVD法（fǎ）將塗層鍍覆在模具工作零件表麵，經實踐（jiàn）證明，經濟效益非常可觀。重慶工（gōng）學院的張葉成、張津對PCVD技術在模具強化中的應用進行研究，發現利用PCVD技術在W18Cr4V冷擠壓模具上沉（chén）積（jī）一層TiC，比無沉（chén）積膜層的模（mó）具壽（shòu）命提高10倍以上；將PCVD法（fǎ）用於塑料製品模具上可提高模具壽命1～4倍。北京航空航天大學的陶冶教（jiāo）授籌建（jiàn）了PCVD表麵強化技術研究實驗室，自行設計製造了試驗設備和輔助配套設施，並及（jí）時得到了自（zì）然科學基（jī）金的資助。項目組研製了基於PCVD複合（hé）滲鍍法的模具表麵強化技（jì）術，具有工藝溫度低、均鍍性好和鍍層結合力高等（děng）優點，適用（yòng）於（yú）所有高溫（wēn）回火模具和部分低溫回火（huǒ）模具的製備，是目前唯一一種既適用於刀具（jù）強化又適用於形狀複

雜的模具表麵強化的氣相沉積表麵強化（huà）技術。由此可見（jiàn），PCVD技術在模具零件強化（huà）領域中的應用已經（jīng）有所成就，

並且應用前景非常廣（guǎng）闊（kuò）。

1.5 高能束流強（qiáng）化技術

高能束流強化技術具有（yǒu）非接觸、精確（què）可控、材料適應性廣、柔性（xìng）強、質量優、資源節約（yuē）和環境友好等綜合優勢，既可用於大批量高（gāo）效（xiào）自動化生（shēng）產，又適用於多品種、小批量加工，甚至個（gè）性化產品的訂製，是（shì）模具製（zhì）造業中不可缺少（shǎo）的重要技術。其中，離子注入技術以其幾乎完美的強化效果在冷作模具、熱作模具和塑料模具等領域中得到廣泛應用，其平均壽命一般可提高2～10倍。有重大應用價（jià）值。

2、表麵強化（huà）技術在模具製造中的應用（yòng）前景展望

根據研究，稀土元素可以強（qiáng）化表麵，提高滲速，淨化穩定晶界，同時改善模具零件表麵組織、物理化學性能和機械加（jiā）工性能。把稀土元素應用在複合表麵強化（huà）技術過程中，可獲得更加明（míng）顯的效果。如在Ni－Cu－P－MoS2鍍層中加入稀土，可使模具型腔麵的耐磨壽命延長近5倍。除此之外，稀（xī）土元（yuán）素在化（huà）學沉積、電沉積、噴塗和激光塗覆（fù）等方麵都具有明（míng）顯的改善作用，但效果（guǒ）尚（shàng）不（bú）十分穩定（dìng），可見稀土元（yuán）素應（yīng）用於模具製造將是今後研究的重要方向。

隨著納（nà）米技術的飛速（sù）發展，其在提高（gāo）模具的生產率和壽命方麵效果顯著。但該技術還存在許多不完善的地方，尚有許多工作要做，如：複雜的模具型腔表麵塗層不均勻、沉（chén）積參（cān）數不明確、針對模具（jù）零件表麵強化機理未明等問題。

3、結論（lùn）

模具工作零件表麵強化技術可以在一定程度（dù）上彌補目前模具材料的一些不足，並已顯（xiǎn）現出（chū）極強的發展潛力（lì），但就目前的模具零件表麵強化技（jì）術而（ér）言，仍存在（zài）一（yī）些不足，其應用也受到一定限製，隻要注重研究開發，一定會加快和完善表麵強化技術在模具製造過程中（zhōng）的應用。

深圳市婷婷五月开心五月色情模具有限公司是一家專業的塑膠模具製作工廠,我公司提供:塑膠模（mó）具,注塑模具,塑膠注（zhù）塑等業務（wù）.業務合作（zuò）電話:0755 -29773559

標題：注塑模具工（gōng）作零件表麵強（qiáng）化技術應用研究 網址：http://www.mb404.com/server/show/id/321.html

*本站所有（yǒu）相（xiàng）關知識僅供大家參考、學習之用，部分來源於互聯網，其版權均歸（guī）原作者及網站所有，如無意侵犯您的權（quán）利，請與小編聯係，我們將會在第一時間核實，如情況屬實會在3個工作日內刪除。 7*24小時免費熱線（xiàn）： 13682521790 13714219339

文章關鍵（jiàn）詞：注塑模具工作零件表麵強化技術應用研究