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PVD涂层技术在冲压/成型模具中的应用
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佳达

时间 : 2020-08-23 19:37 浏览量 : 1

 在工业快速发展的影响下,行业对模具的要求也随之不断的提升,尤其是针对寿命、精度、耐磨损、抗高温性以及防腐蚀等方面。经过大量的实践发现,要实现对模具性能的提升,最正确且有效的方式,除了选择合理的材料和正确的加工之外,关键在于科学合理的表面处理与热处理。

 PVD涂层技术离子镀膜(PVD镀膜)技术其具体的原理主要是指,在真空的环境下,运用大电流、低电压的电弧放电技术,通过合理运用气体放电,即可促使靶材迅速蒸发,蒸发气体与物质均能够被迅速电离,再通过对电场的加速,从而促使各种反应产物和蒸发物质能够大量聚集在工件之上。

 PVD离子镀膜因其所具备的各项特点,其与真空蒸发镀膜比较,存在以下优点:(1)离子具有较好的绕射性能,可对各种复杂的镀形状工件进行处理;(2)工件与膜层表面具有较强的结合力,故具有更高的耐磨性和持久性;(3)其所能够镀膜的种类非常繁多;(4)膜层具有较快的沉积速率,并且有着较高的生产效率;(5)具有较为稳定的膜层性能,其安全性也非常高[1]。PVD技术更多的适用于成型、冲压、拉伸等模具,车刀、钻头等刀具以及精密零配件等。在对模具进行涂层技术的处理之后,可促使抗磨力、硬度得到有效提升,同时还可促使摩擦系数降低,从而促使工件的使用寿命得以延长,通常情况下,与未处理过的工件比较,其寿命能够增加3-10倍。截至目前为止,较常见的涂层主要包括:Ti CN、Ci N等,各种涂层处理技术,其所具备的用途和特性有明显差异。

 PVD在冲压/成型模具上的应用冲压/成型模具表面若失效,那么其通常表现为磨损、腐蚀、开裂以及变形等。为了有效防止模具的使用寿命缩短,在对模具进行处理时,其相对运动件表面和中型腔的表面均需要达到相应的要求,必须具有较高的润滑性和硬度,从而促使其能够更好的实现对磨损的减弱,提升耐磨性能,达到更好的抗疲劳效果与防腐蚀效果,PVD涂层处理技术的运用,就能够促使模具存在的上述问题得到有效解决。

 运用低温离子渗碳、非平衡磁控溅射Ti/Ti N以及PVD Ti/Ti N对Cr12Mo V冷作模具钢表面实施复合处理后,模具的表面耐磨性能与负荷能力因PVD Ti/Ti N涂层的作用而实现了有效强化,而当模具表面在接受离子渗碳的处理后,再通过PVD Ti/Ti N的符合处理,则更好的实现了对其符合性能的有效强化。在进行复合处理过程中,首先运用离子渗碳对中间薄层实施相应的处理,这就使得Ti/Ti N能够获得较好的支撑力,从而更好的实现对冷作模具寿命的提升。该项技术充分表明,在对表面硬度相对较差的模具进行处理时,首先可对其实施离子渗碳处理,再对其做出相应的PVD涂层处理,通过这种综合干预方法,可更好的实现对涂层使用寿命的有效提升。在ASSAB 635冷作模具钢的制作过程中,分别运用PECVD DLC涂层处理技术与PVD Cr Ti N涂层处理技术,再基于此处理后对模具实施镀铬工艺的压印试验。根据表面来看,CRTi N涂层模具压印的银币表面,其镀铬的模具和表面质量均更加的接近,但在接受DLC涂层处理后,其模具在进行压印时,银币表面表现出非常明显的发黑现象,这主要是由于涂层被转移至了银币的表面上,但这也充分证实了DLC涂层的韧性相对较差且硬度相对较高。通过对银币进行压印处理之后,其镀铬模具的作用也因此随之失效;在进行1000枚银币的压印处理后,CRTi N涂层仍然表现出较佳的特性,并未出现任何涂层剥裂的现象,相较于镀铬模具,其寿命也能够实现更好的提升,达到2倍及以上。


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