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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