常见的注塑模具表面处理以及如何选择合适的

注塑成型工艺相当复杂。它涉及几个不同的部件一起工作以生产塑料产品。然而，突出的部分是模具本身，其中一个注射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中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财务义务。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模具的表面处理。

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。当您考虑模具的成本时，这是有道理的。一个模具可能要花费数十万美元，而这仅仅是购买它的成本。这种成本可以而且应该避免，而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，在高温和高压下注射熔融树脂的过程最终会对注射模具产生影响。当今使用的许多热塑性材料也具有磨蚀性，并且会在多次注射循环后对模具表面造成磨损和摩擦。继续使用后还有腐蚀和疲劳的风险。

虽然最终结果通常是损坏成型工具，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。如果没有适当的模具处理，模具流动也可能受到影响。所有这些都可能会赶走客户，即使在更换模具之后，赢回他们通常也是一项挑战。这进一步强调了为什么必须对注塑机进行模具处理和不同模具精加工工具的教育。

注塑模具表面处理的种类

钢是硬的，是的。但是，在长时间暴露于高温高压熔融树脂后，保护注塑模具免受磨损是否足够困难？不，不完全是。不同的表面处理可以提供急需的额外保护。我们将在下面简要介绍其中的一些。

电镀

电镀是模具磨损、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。两者的区别在于是否存在电流。电镀需要电流，化学镀不需要。

镀铬和化学镀镍是模具最典型的两种电镀形式。镀铬包括在模具上电镀一层薄薄的铬。镀铬的产品是铬。与镀镍不同，镀铬需要使用进入模腔的保形阳极。这意味着镀铬将花费更多时间，尤其是对于详细的模具，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镀层，尤其是在详细的模具中。镀铬后模具表面纹理更硬，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用途更广泛的一种。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。这种电镀形式不需要阳极，这意味着比镀铬更均匀的电镀。黑镍是最有辨识度的化学镀镍之一。

无论是铬还是镍，电镀可以保证的一件事是耐用性。模具电镀处理将确保模具在不影响产品质量的情况下持续通过更多的注射周期。

氮化

氮化是一种热化学扩散过程。与渗碳一起，这种形式的模具处理是最常见的热处理实践。该过程允许氮原子在低温下扩散到模具表面，而不会改变模具表面的相结构。无相变意味着模具钢的变形最小。

氮化有多种形式，包括离子氮化、堆焊氮化、盐浴氮化和气体氮化，其目的都是为了增加成型表面纹理和性能。

对于这个过程，模具零件暴露在 925 到 985F 之间的活性氮中。适当的温度控制对于使钢变形最小的渗氮过程至关重要。此外，经过氮化处理的注塑模具部件通常在最终加工前进行应力消除，以确保尺寸变化可忽略不计。

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更可控的渗氮工艺。

氮化导致了硬模壳的发展，但需要保持柔软的零件可以在氮化过程中被掩盖。坚硬的模具外壳使其具有耐磨性和耐磨性。

渗碳

另一种需要加热的模具处理方法是渗碳。这个过程类似于氮化。主要区别在于碳原子在加工过程中扩散到注塑模具部件的表面，而不是在氮化过程中扩散到氮原子。

渗碳通常会导致模具耐磨且坚韧。这个过程需要在井式炉中加热注塑模具部件。然后，引入渗碳气体，使其扩散到模具表面。

与渗氮一样，渗碳工艺有多种形式，包括气体渗碳、真空渗碳、脉冲等离子渗碳和高温渗碳。

对于较大的齿轮和轴承等较重和负载较多的模具部件，渗碳是比氮化更好的注塑模具表面处理。与渗氮不同，渗碳需要后热处理。这是因为渗碳发生的温度明显较高。

PVD 涂层

PVD 是物理气相沉积的首字母缩写词。这种类型的模具处理也称为薄膜涂层，是一种将固体材料（称为源）在真空中蒸发并沉积在模具部件表面上的过程。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，溅射涉及使用磁增强源。

该工艺背后的原理是由于高能带正电离子轰击模具部件而形成高密度模具表面。将源材料溅射成等离子体，与模具表面形成牢固的结合，形成一层薄的粘合层。

也可以通过在轰击过程中将活性气体（如氧气和氮气）引入真空室来形成复合涂层组合物。

PVD涂层有助于提高模具的强度。因为形成的层也很薄，所以涂层对模具部件的最终尺寸几乎没有影响。 PVD注塑模具表面处理是当今行业内最容易接受的一种；但是，它仅用于能够承受此过程所需的高温的材料。这个过程对于有很多隐藏部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，具体取决于重点是提高整体性能还是提高美观度。氮化钛 (TiN) 是功能性 PVD ​​涂层的一个例子，而 Zr 基薄膜是装饰性 PVD ​​涂层的一个例子。

CVD 涂层

CVD 是化学气相沉积的首字母缩写。这种涂层的原理与 PVD ​​相似，主要区别在于 CVD 涂层是利用化学反应产生的薄膜覆盖在模具上。

CVD涂层工艺通常在CVD反应器中进行。 PVD 涂层的问题之一是执行时的高温。好吧，CVD涂层是在更高的温度（大约1925F）下进行的。正如您想象的那样，这将这种模具处理限制在可以承受高温的组件上。

该涂层过程中形成的薄膜是由于气相与反应器中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。形成的薄膜也很薄，通常在纳米范围内，确保模具的最终尺寸不会显着改变。

CVD 涂层可用于各种模具部件，特别是那些涉及大量滑动的模具部件。然而，由于这个过程依赖气体的性质，掩盖某些区域可能很困难，甚至是不可能的。

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模具处理的注意事项

在应用各种模具精加工工具之前，需要考虑几个因素。以下是其中的一些。

1. 必须仔细检查经过模具处理过程的模具部件或零件的类型。不要只选择任何模具精加工工具。相反，要考虑模具部件的耐热性，因为不同的工艺会对模具表面产生不同的热影响。此外，您可以承受的最终尺寸更改的余地应该发挥作用。一些模具组件需要极薄的薄膜，而另一些则需要相对较厚的涂层。
2. 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，尤其是当注塑模具仅用于零星使用时。
3. 您还应确保该工艺与您的模具兼容。例如，一些过程允许掩蔽；其他人没有。因此，如果遮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遮蔽的工艺。同样的原则也适用于涂层的均匀性。

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