注塑工艺相当复杂。 它涉及几个不同的部分一起工作来生产塑料产品。 然而，突出的一个部分是模具本身，其中注入熔融塑料以形成塑料产品的固定和所需形状。 模具显然是注塑成型最重要的功能部件之一，也是最昂贵的部件之一。 模具损坏是一项重大的经济责任。 幸运的是，这是您可以避免的义务。 如何？ 通过适当的模具处理。 在这里，我们将概述一些注塑成型工具的表面处理。
为什么注塑模具处理很重要？
也许这个问题最简单的答案是——节省成本。 当您考虑模具成本时，这是有道理的。 一个模具可能要花费数十万美元，而这只是购买它的成本。 这种成本可以而且应该避免，注塑模具表面处理是实现这一目标的一种方法。
模具一点也不脆弱，通常由硬化钢制成。 然而，注射熔化的过程 塑料树脂 在高温和高压下，最终会对注塑模具造成损害。 许多的 热塑性材料 今天使用的材料也具有磨蚀性，在多次注射循环后会对模具表面造成磨损和摩擦。 继续使用后还存在腐蚀和疲劳的风险。
虽然最终结果通常是模具损坏，但受腐蚀、摩擦、磨损和磨损影响的模具所产生的工作质量通常低于要求。 这 模流 如果没有适当的模具处理，也可能会受到影响。 所有这些都可能会赶走客户，而要赢回客户通常具有挑战性，即使更换了模具之后也是如此。 这进一步强调了为什么必须对注塑成型工进行模具处理和不同模具精加工工具方面的培训。
注塑模具表面处理的种类
钢很硬，是的。 但它是否足够难以保护 注塑模具 长时间暴露于高温高压的熔融树脂后的磨损？ 不，不完全是。 不同的表面处理可以提供急需的额外保护。 我们将在下面简要检查其中的一些。
电镀
电镀是解决模具磨损、撕裂和擦伤的最常见解决方案之一。 电镀有两种主要形式——电解和化学镀。 两者之间的区别在于是否存在电流。 电解电镀需要电流，而化学镀则不需要。
镀铬和化学镀镍是模具最典型的两种电镀形式。 镀铬涉及在模具上电镀一层薄薄的铬。 镀铬的产物是铬。 不同于镀镍， 镀铬 需要使用进入模腔的共形阳极。 这意味着镀铬将花费更多时间，特别是对于精细的模具，并且暗示可能会花费更多。 这里的另一个缺点是镀铬时间过长会抑制均匀的电镀，尤其是在精细模具中。 模具表面质地较硬，含铬，使其更耐生锈。 镀铬通常很光滑且非常实用。
化学镀镍是所有注塑模具表面处理中较为通用的一种。 化学镀依赖于化学反应而不是电流。 它可以防止腐蚀、润滑问题、磨损甚至化学侵蚀。 这种形式的电镀不需要阳极，这意味着电镀比镀铬更均匀。 黑镍是最容易识别的化学镀镍之一。
无论是铬还是镍，电镀都可以确保耐用性。 模具电镀处理将确保模具在不影响产品质量的情况下经受更多的注射周期。
渗氮
渗氮 是热化学扩散过程。 与渗碳一样，这种形式的模具处理是最常见的热处理方法。 该过程允许氮原子在低温下扩散到模具表面，而模具表面的相结构没有任何变化。 无相变意味着模具钢的变形最小。
渗氮有多种形式，包括离子渗氮、堆渗氮、盐浴渗氮和气体渗氮，其目的都是为了增加成型表面的纹理和性能。
对于这个过程，模具部件暴露在 925 至 985F 的活性氮气中。 适当的温度控制对于渗氮过程来说至关重要，这样可以最大限度地减少变形 钢. 此外，经过渗氮处理的注塑模具部件通常会在最终机加工前消除应力，以确保尺寸变化可以忽略不计。
随着时间的推移，渗氮工艺已经从传统的气体渗氮技术发展和改进为使用计算机控制渗氮参数的更受控渗氮。
渗氮导致硬模壳的发展，但需要保持柔软的部件可以在渗氮过程中被掩盖。 坚硬的模具外壳将使其耐磨损。
渗碳
另一种需要加热的模具处理方法是 渗碳. 这个过程类似于渗氮。 主要区别是碳原子扩散到正在加工的注塑模具部件的表面，而不是渗氮过程中的氮原子。
渗碳通常会产生耐磨且坚韧的模具。 该过程需要在井式炉中加热注塑模具组件。 然后，引入渗碳气体以允许扩散到模具表面。
与渗氮一样，渗碳工艺也有多种形式，包括气体渗碳、真空渗碳、脉冲等离子渗碳和高温渗碳。
渗碳是一种比渗氮更好的注塑工具表面处理方法，适用于较重和负载较大的模具部件，如大型 齿轮 和轴承。 与渗氮不同，渗碳需要进行后热处理。 这是因为渗碳温度明显升高。
PVD涂层
PVD 是物理气相沉积的缩写。 也称为薄膜涂层，这种类型的模具处理是一种过程，其中固体材料（称为源）在真空中蒸发并沉积到模具组件的表面上。 源通常是陶瓷或金属棒。
最常见的 PVD 涂层工艺是蒸发和溅射。 对于蒸发，该过程使用阴极电弧或电子束源。 另一方面，溅射涉及使用磁性增强源。
该过程背后的原理是由于模具组件受到高能带正电离子的轰击而形成高密度模具表面。 源材料被溅射成等离子体，与模具表面形成牢固的结合，并形成薄的粘合层。
也可以通过在轰击过程中将反应气体（如氧气和氮气）引入真空室来产生复合涂料组合物。
PVD涂层将有助于提高模具的强度。 因为形成的层也很薄，所以涂层对模具组件的最终尺寸影响很小。 PVD 注塑模具表面处理是当今行业中最容易接受的一种； 但是，它仅用于能够承受此过程所需的极高温度的材料。 这个过程对于有很多隐藏零件的非常详细的模具也不理想。
PVD 涂层可以是功能性的，也可以是装饰性的，这取决于重点是提高整体性能还是提高美观性。 钛 氮化物 (TiN) 是功能性 PVD 涂层的示例，而 Zr 基薄膜是装饰性 PVD 涂层的示例。
化学气相沉积涂层
CVD 是化学气相沉积的缩写。 这种涂层背后的原理与 PVD 类似，主要区别在于使用化学反应生成覆盖在 CVD 涂层模具上的薄膜。
CVD 涂层工艺通常在 CVD 反应器中进行。 PVD 涂层的问题之一是其进行时的高温； 好吧，CVD 涂层是在更高的温度（大约 1925F）下进行的。 正如您所想象的那样，这将这种模具处理限制在能够承受高温的组件上。
在此涂层过程中形成的薄膜是由于反应器中气相与热模具表面之间的反应。
与 PVD 一样，CVD 涂层可确保模具坚韧、耐磨损。 形成的薄膜也非常薄，通常在纳米范围内，确保模具的最终尺寸不会发生显着变化。
CVD 涂层适用于范围广泛的模具部件，尤其是那些涉及大量滑动的部件。 然而，由于该过程的气体依赖性，掩蔽某些区域可能很困难甚至不可能。
值得注意的是，许多这些过程在期间得到了适当的考虑 快速加工. 你可以找到最好的 快速模具服务 在 RapidDirect。
模具处理注意事项
在应用各种模具精加工工具之前，需要考虑几个因素。 这里是其中的一些。
- 必须仔细检查经过模具处理过程的模具组件或零件的类型。 不要只选择任何模具精加工工具。 相反，应考虑模具组件的耐热性，因为不同的工艺会对模具表面产生不同的热影响。 此外，您可以承受最终尺寸变化的余地应该发挥作用。 一些模具组件需要极薄的薄膜，而另一些则可以采用相对较厚的涂层。
- 模具处理的价格是另一个需要考虑的重要因素。 最好的工艺通常成本更高，但有时选择更便宜的选择更经济，特别是当注塑模具仅供零星使用时。
- 您还应该确保工艺与您的模具的兼容性。 例如，一些过程允许屏蔽； 其他人没有。 因此，如果掩蔽某些模具组件对您的模具处理至关重要，那么您应该选择允许掩蔽的工艺。 同样的原则也适用于涂层的均匀性。
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