模具表面涂覆处理技术
表面涂覆处理是通过物理覆盖,沉积等方式,在工作表面覆盖上一屋与基体不同的金属化合物,保护模具基体并提高表层的力学和理化性能,不仅可提高其耐蚀性,而且还可用来提高模具的硬度和耐磨性等。常用的表面涂覆处理技术有镀金属、堆焊,电火花表面强化,化学气相沉积,物理气相沉积(PVD)等。
金属电镀
1.金属电镀的基本工艺过程
基本工艺过程可以用下面的流程来表示:磨光—抛光—脱脂—水洗—去锈—水洗—电镀—酸洗—碱洗—清洗—出槽。
影响电镀屋质量的几个基本因素如下:
(1)溶液PH值,影响氢的放电电位,碱性夹杂物的沉淀或水化物的组成以及添加济的吸附程度,但太低或太高的PH值都不利于电镀,必须实验测定。
(2)电流参数,电流密度太低时,镀屋晶粒大,电流密度过商,易形成结瘤和技术结晶,甚至烧焦,电流密度的大小与电镀的组成,主加盐浓度等有关。
(3)添加济,包括光亮济,整平济,润湿济等
1)电镀铬
镀铬层有良好的耐蚀性,根据镀液成他和工艺条件的不同,镀铬层的硬度可在400-1200HV内变化,在低于500℃下加热,对镀铬层的硬度无影响。镀铬层的摩擦系数低,尤其是干摩擦系数是所有金属中最低的,因此有很好的耐磨性。镀铬层的种类很多,主要包括如下几种。
(1)防护,装饰性镀铬层,厚度为0.5UM,广泛用于汽车,自行车,钟表日用五金等。
(2)镀硬铬。硬度高,摩擦系数低,耐磨性好,耐蚀性好且镀层光亮,与基体结合力较强。可用作冷作模具和塑料模具的表面防护层,以改善其表面性能,镀层的厚度达0.3-0.5MM,可用于尺寸超差模具的修复,镀硬铬是在模具上应用较多的表面涂镀工艺。
(3)松孔镀铬,若采用松孔镀铬,使镀层表面产生许多微细沟槽和小孔以合吸附,储存润滑油。这种镀层具有良好的减摩性和抗粘能力,例如,在3CR2W8V钢制压铸模的型腔表面镀上0.025MM厚的多孔性铬层,使用寿命提高到原来的2倍。
2)电镀锌
电镀锌工艺简单,万本低薄,锌层具有良好的抗氧化性能,即使受到腐蚀锌作为阳极,能有效地保护钢材,因此,电镀锌层是工业上应用最广泛的电镀层,电镀产品有50%是以镀锌出厂的。在比较干燥的空气中,镀锌层只需6-12UM 而在恶劣条件下需要20-50UM,实际使用的镀锌层是在铬酸中钝化处理的。它可以提高防护能力5-8倍。
(2)电镀镍
电镀工业中仅次于电镀锌生产量产品是电镀镍,镍镀层硬度因电镀工艺的不同可在15-600HV之间变化,镍镀层主要用于两个目的:
(1)由于孔隙率高,常作为防护装饰性镀层体系的的中间层和底层。
(2)作为色彩柔和,不反光的锻面镍。镀镍的主要种类有镀暗镍,镀光亮。
4)电镀锡
锡具有银白色的外观,原子价有2价与4价两种。锡具有耐腐蚀、耐变色、无毒、易钎焊、柔软和延展性好等优点,尤其是因为其耐腐蚀、耐变色和无毒等特点。被广泛用作食品容器如易拉罐等保护层。电镀锡占镀锡板的90%以上其它为热浸镀锡。镀锡电渡液有酸性光亮镀锡和碱性镀锡液两种,现在广泛应用的是前者。
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