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中国超晶第三代模具纳米涂层--“DURA”的应用
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中国经济的迅速增长,带动了中国各行各业的飞速发展。由于金属材料物理特性的极限与发展成本的限制,金属表面处理的工艺也得到快速的发展,而绿色环保的PVD涂层技术已成为模具涂层发展的核心工作。相较于欧美日的模具使用, 目前我国的模具平均使用寿命约为国外的40%~60%,中国模具之制作工艺、品质与使用寿命还有大幅改善与成长空间。由于模具表面质量造成的损失, 每年达数十亿人民币。模具表面质量对模具的使用寿命有关键的影响, 模具的磨损、粘结均发生在表面, 疲劳、断裂也往往从表面开始。纳米涂层由于具有高的表面硬度、低摩擦的润滑性、稳定的化学惰性、良好的散热性和耐腐蚀性, 虽只有几微米厚度的薄膜沉积在模具表面, 就能提高模具的使用寿命、降低生产成本和保证加工产品的质量。模具使用纳米涂层在国外已是不争的事实,在美国,约有70%的模具有纳米涂层, 但目前在中国的应用却不到5%。

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美国超晶集团研发经理 余东海博士

美国超晶集团于2002年在中国建立了第一个纳米涂层中心,发展到目前为止在中国已有1个研发中心与5个涂层中心,分布于广东东莞、浙江嘉兴、浙江台州、江苏常州与重庆市。让全中国数万家客户真正体验到世界最先进的“无液滴涂层”技术与超晶“服务到家”的精神, 为产业与社会进步产生实质的贡献。从90年代开始超晶利用自主开发的SPARK-1、 SPARK-2和SPARK-3的“无液滴”涂层技术,并成功应用于五大产品系列包括模具纳米涂层、刀具纳米涂层、汽车零部件纳米涂层、涡轮叶片纳米涂层、人工关节纳米涂层。

模具纳米涂层是我司主力产品之一, 超晶独家专利开发的“无液滴涂层”对模具的应用尤为重要,精密模具要求在涂层过程中不能改变表面的任何质感,但传统的PVD工艺会产生涂层液滴,大幅增加模具表面粗糙度,造成模具摩擦力加大,无法让模具达到最佳使用性能与寿命。

多年来,中国超晶一直致力于中国市场的模具无液滴涂层的研究开发与应用推广。超晶在模具涂层上已陆续开发出Lubrica、Moldtin、Medica、Cromax系列涂层,并在塑料射出、冲压成型、高温压铸等模具应用上得到了很好的回响,让众多模具用户受益于超晶的纳米技术。图1:Moldtin无液滴涂层在大型液晶电视模具的应用。

超晶第3代模具无液滴涂层“DURA®”

超晶第3代“无液滴涂层”DURA是在最新的SPARK-3涂层设备上开发出来的最新涂层工艺。DURA采用复合表面处理工艺,利用SPARK-3独特的低压、多点离子束、低应力的钢材加硬工艺,在一炉里同步完成“钢材硬化 +PVD硬质涂层”处理。因为SPARK-3设备的独创性,使得模具表面在做DURA处理时,钢材硬化层与纳米涂层形成特殊合金键而有强大的结合力与机械强度。DURA工艺让钢材表面的高硬度层从原来的3微米一下增加到100微米,让钢材享有更厚更高的表面硬度,同时还是享有PVD纳米涂层原有的低摩擦系数、低材料亲和性、高热稳定性等优异的材料特性。“DURA”能有效解决模具应用的诸多难题如粘料与咬合、磨粒磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、氧化腐蚀、材料堆积等。图2:纳米模具涂层“DURA”结构。

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成功案例:

某公司三明治烤箱外壳胶木模具—热固性塑料射出成型模具:

工作条件:

机型:海天3800

模具材料:8407

加工材料:酚醛树脂电木粉

工作温度:160~190℃

涂层前:

模具使用20,000模次后,模具进胶品部位严重冲蚀,产品表面向外凸起,导致不能装配,且模具表面出现腐蚀小麻点,影响产品外观,所以模具必须修模一次,降面再抛光处理。

镀超晶模具纳米涂层“DURA”涂层后:

模具使用180,000模次,模具表面才出现冲蚀磨损,涂层表面无腐蚀现象。

超晶模具纳米涂层“DURA”,不仅限应用于胶木模具射出成型,还可以应用在铝合金压铸模具、工程塑料射出成型模具、高强度金属板材精冲、剪切、拉伸、成型等模具应用领域。使众多客户能从超晶模具纳米涂层“DURA”中享受到超晶为其带来高效的附加价值高的产品并从中获益。

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