金屬陶瓷涂層模具表面涂層延長(zhǎng)使用壽命

合理地應(yīng)用模具表面處理技術(shù)，可以以較低的工藝成本使模具壽命提高5～10倍甚至幾十倍，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。目前，各種模具表面處理新技術(shù)正得到業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注和推廣應(yīng)用。

對(duì)模具表面進(jìn)行處理的主要目的在于提高表面硬度、耐磨性和耐蝕性等，從而提高模具產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)模具使用壽命。合理地應(yīng)用模具表面處理技術(shù)以獲得高精度的模具表面，是生產(chǎn)精度高且表面質(zhì)量好的產(chǎn)品的必要條件。表面強(qiáng)化工藝成本較低，而模具壽命卻可提高5～10倍甚至幾十倍，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

CVD（化學(xué)氣相沉積）和PVD（物理氣相沉積）技術(shù)均被廣泛應(yīng)用于模具表面處理，其中CVD涂層技術(shù)具有更優(yōu)越的抗高溫氧化性能和強(qiáng)大的涂層結(jié)合力，在高速鋼切邊模、擠壓模上應(yīng)用效果良好。VD技術(shù)是一種熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，是在特定的溫度下，對(duì)經(jīng)過(guò)特別處理的基體零件（包括硬質(zhì)合金和工具鋼）所進(jìn)行的氣態(tài)化學(xué)反應(yīng)，即利用含有膜層中各元素的揮發(fā)性化合物或單質(zhì)蒸汽，在熱基體表面發(fā)生氣相化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物沉積形成涂層的一種表面處理技術(shù)，可適用于各種金屬成形模具和擠壓模具。一般情況下，經(jīng)過(guò)處理的零件具有很好的耐磨性能、抗高溫氧化性能和耐腐蝕性能。該技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于各種硬質(zhì)合金刀片和沖頭。但是，由于CVD是一個(gè)高溫過(guò)程，對(duì)于大多數(shù)的鋼質(zhì)零件，在CVD涂層后要進(jìn)行再次熱處理。

1.  技術(shù)特點(diǎn)

一般的CVD加工處理溫度為：Bernex高溫涂層，900～1050℃；Bernex MT CVD中溫涂層，720～900℃。涂層厚度范圍是5～12mm，但在有些情況下，涂層厚度可達(dá)20mm，工藝時(shí)間范圍為 8～24h。

CVD技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

（1）涂層材料具有較高的韌性，硬度可高達(dá)HV2500～3800，舒緩反應(yīng)溫度可達(dá)900℃以上。

（2）可同時(shí)進(jìn)行技術(shù)處理的工件數(shù)量大，可大幅提高模具制造效率。

（3）在高溫處理反應(yīng)器內(nèi)無(wú)需旋轉(zhuǎn)零件。

（4）無(wú)論是具有復(fù)雜幾何形狀或者有內(nèi)孔的零件，都可以實(shí)現(xiàn)高度均勻的涂層厚度。

（5）具有很好的耐高溫氧化性能。

2.  典型的涂層應(yīng)用

在鋁合金的冷鍛、成形、擠壓模具上的HSM涂層、硬質(zhì)合金模具的TiN/TiC涂層等表面處理方面，CVD涂層技術(shù)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PVD涂層技術(shù)。其原因在于CVD涂層溫度高，涂層結(jié)合力強(qiáng)，涂層可以在5～20mm厚度上進(jìn)行選擇，同時(shí)具有很好的抗高溫氧化性能，因此在高速鋼切邊模、擠壓模上應(yīng)用效果良好。

3.經(jīng)濟(jì)性分析

CVD涂層技術(shù)在模具的表面改性方面，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)性能：

（1）可以提高模具的使用壽命，提高模具的耐磨性能，降低產(chǎn)品的模具成本、

（2）可以顯著提高該模具成形產(chǎn)品零件的表面質(zhì)量，顯著提高生產(chǎn)效率，減低產(chǎn)品報(bào)廢率，提高工藝穩(wěn)定性。

（3）減少模具的維護(hù)時(shí)間和維護(hù)成本，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高產(chǎn)能。