提高塑料模具使用壽命的三種熱擴(kuò)滲技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2015-07-07
我們?cè)谑褂盟芰?/span>模具時(shí)，模具型腔表面常發(fā)生磨損和腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，甚至?xí)斐擅撃＠щy，從而使模具的使用壽命大大縮短。那么如何來(lái)提高模具的使用壽命呢？對(duì)模具的主要成形零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化處理不僅可以提高模具表面的硬度、耐磨性，還可以提高模具的抗疲勞作用等等，從而大大提高模具的使用壽命。這里我們先來(lái)介紹表面強(qiáng)化技術(shù)的其中一種——熱擴(kuò)滲技術(shù)，它主要有滲氮、滲氮和氮碳共滲三種處理方法。
（一）滲碳
不同材質(zhì)的模具一般采用不同的熱處理方法，用低碳鋼及低碳合金鋼經(jīng)擠壓加工型腔的塑料模具一般都采用滲碳處理方法，它具有滲速快、滲層深、滲層的成分梯度與硬度梯度可方便控制、低成本的特點(diǎn)。這類塑料模具經(jīng)過(guò)滲碳處理后，其表面(0.5～2.0 mm)內(nèi)含碳量可達(dá)0.8%～1.05%。這層滲層經(jīng)淬火并低溫回火處理后，硬度變高，耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度也都增加了，從而延長(zhǎng)了模具的使用時(shí)間。但是，滲碳時(shí)如果晶粒粗大，會(huì)出現(xiàn)滲層脆化，模具表面剝離的情況。同時(shí)，因?yàn)闈B碳溫度較高，且滲后還需進(jìn)行熱處理，模具的變形大。因此，對(duì)精度要求高的這類塑料模具不適合采用滲碳。塑料模具的滲碳方法常見(jiàn)的有固體滲碳，氣體滲碳，真空滲碳和離子滲碳。因其具有滲碳效率高，碳濃度梯度平緩，工件變形小，較環(huán)保，并且狹縫和小孔也都能處理的優(yōu)點(diǎn)，離子滲碳目前在塑料模和沖模中的應(yīng)用較多。
（二）滲氮
滲氮是在特定溫度下和特定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表面的熱處理方法。模具經(jīng)過(guò)滲氮后表面硬度、耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度及耐蝕性能都大大提高，且由于滲碳處理后的模具。滲氮與滲碳不同，它是在較低溫度下進(jìn)行的，模具變形小，適用于精度要求高的模具。模具的滲碳工藝常見(jiàn)的有液體滲氮，氣體滲氮和離子滲氮。與傳統(tǒng)的滲氮方法相比，離子滲氮具有滲速快、可通過(guò)不同氣體組分調(diào)節(jié)控制氮化組織、降低滲氮層的表面脆性、滲層硬度分布平緩，不易產(chǎn)生剝落和熱疲勞、節(jié)能且無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。因此，幾乎所有模具它都適用。但是，離子滲氮對(duì)模具表面有小孔或溝槽的區(qū)域強(qiáng)化效果不好，對(duì)一些形狀復(fù)雜的塑料模具，不容易均勻加熱，獲得的滲層也不是很均勻。
（三）氮碳共滲
碳氮共滲是將工件表面同時(shí)滲入碳、氮兩種原子，形成碳氮共滲層的方法，使用這個(gè)方法模具變形小、滲速快、成本低，經(jīng)過(guò)這種方法處理后的塑料模具表面硬度極高，抗粘著性、耐磨性和抗咬合性、耐擦傷能力都較高，模具使用壽命可提高2—5倍。但是氣體氮碳共滲后，由于表層化合物膨脹，模具常發(fā)生變形，因此不適用于精密塑料模具。
