提高塑料模具使用壽命的三種熱擴滲技術
發(fā)布時間：2015-07-07
我們在使用塑料模具時，模具型腔表面常發(fā)生磨損和腐蝕，嚴重時會影響產品外觀質量，甚至會造成脫模困難，從而使模具的使用壽命大大縮短。那么如何來提高模具的使用壽命呢？對模具的主要成形零部件進行表面強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。這里我們先來介紹表面強化技術的其中一種——熱擴滲技術，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。這類塑料模具經過滲碳處理后，其表面(0.5～2.0 mm)內含碳量可達0.8%～1.05%。這層滲層經淬火并低溫回火處理后，硬度變高，耐磨性和抗疲勞強度也都增加了，從而延長了模具的使用時間。但是，滲碳時如果晶粒粗大，會出現(xiàn)滲層脆化，模具表面剝離的情況。同時，因為滲碳溫度較高，且滲后還需進行熱處理，模具的變形大。因此，對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，離子滲碳目前在塑料模和沖模中的應用較多。
（二）滲氮
滲氮是在特定溫度下和特定介質中使氮原子滲入工件表面的熱處理方法。模具經過滲氮后表面硬度、耐磨性、抗疲勞強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、可通過不同氣體組分調節(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，不易產生剝落和熱疲勞、節(jié)能且無公害等優(yōu)點。因此，幾乎所有模具它都適用。但是，離子滲氮對模具表面有小孔或溝槽的區(qū)域強化效果不好，對一些形狀復雜的塑料模具，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滲入碳、氮兩種原子，形成碳氮共滲層的方法，使用這個方法模具變形小、滲速快、成本低，經過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。
