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PVD涂层解决精密汽车零部件模具长期易磨损问题

PVD涂层解决精密汽车零部件模具长期易磨损问题

PVD涂层助力模具制造及应用

生产周期长、加工精度高使得模具造价高昂,同时好的模具在加工产品过程中应该能够确保产品表面品质优异。合理应用表面处理技术以获得高精度模具表面,是提高产品精度及表面质量的必要条件。

随着汽车行业竞争的日益激烈和经济状况的日益恶劣,汽车零件生产厂家对生产成本的关注度与日俱增。零件生产成本的很大一部分来自于工模具的成本,而模具则是其中一个非常重要的部分。模具因生产周期长,加工精度高而造价高昂,所以生产厂家总是希望模具使用寿命能够足够长,同时好的模具在加工产品过程中应该能够确保产品表面品质优异。

在众多的表面处理方法中,PVD涂层无疑是解决以上问题的首选方法。从成本的角度考虑,花费在PVD涂层的投入只占模具成本的几十分之一,却能够得到寿命和被加工零件表面品质的显著提升。

与传统的表面热处理方式相比,一般PVD涂层后的表面硬度要高数倍至数十倍以上,这就使得经过PVD处理的模具寿命会在原来的基础上提高数倍至数十倍以上。从使用寿命的角度上看,工具的成本得到很大程度的降低。由于模具寿命的提高,机器因更换模具而停机对产能的影响也大为降低。

一般PVD涂层由于本身特点,其摩擦系数要远小于普通金属材料。例如,经过表面抛光的金属材料的表面摩擦系数一般在0.9左右,而PVD涂层材料对钢材的摩擦系数在0.1~0.6之间。较小的摩擦系数使经PVD处理的模具在加工过程中与被加工零件的表面摩擦降低,零件表面品质远好于没有涂层的模具所生产的零件。

智科涂层技术中心:

针对汽车零件加工行业的特点,智科公司同时推出多种性能卓越的真空纳米pvd涂层,如氮化钛(TiN)、碳氮化钛(TiCN)、氮化铝钛(TiAlN)、氮化铬(CrN)、类金刚石薄膜(DLC)、纳米结构涂层(nACo)等。这类涂层的基本特点是都具有很高的硬度(HV2500,-- HV3200)和较低的摩擦系数(0.1~0.2,-- 0.2~0.3)。这些涂层应用于金属薄板(厚度<10mm)的冲压、折弯等冷作成形模具上得到了很好的效果。

以制造汽车排气管盖的模具为例,该模具的主要功能为折弯拉伸成形,可选用的涂层TiN(氮化钛)、TiAlN(氮化铝钛)等。由于TiAlN对材料的粘性较小,如果该模具不做任何表面PVD处理,在使用过程中,每个模具平均冲压100个零件,操作人员就不得不对模具进行抛光处理。如果模具表面进行TiN涂层处理的话,模具使用寿命可以达到5000个零件。产能大为提高,而且在整个使用寿命范围内,无需人工对模具进行抛光。

应用实例:

模具名称  涂层类型     模具材料   被加工材料        使用效果

冲裁模具  TiN(氮化钛)    SKD11     0.5mm不锈钢板    提高9倍以上

冲头模具  TiN(氮化钛)      Cr12MoV   低碳钢板         提高5倍以上

粉末冶金  CrN(氮化铬)      DC53     WC+Co粉末       提高12倍以上

引伸模具  TiCN(碳氮化钛)   SKD11    低碳钢板          解决模具、产品拉伤问题

压铸模具  AlCrN(氮化铬铝)    H13     铝合金6063       解决粘铝料现象,模具寿命延长

纳米PVD涂层处理的通常称谓:镀钛、离子电镀、真空电镀、镀膜、纳米涂层、涂层等。

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