模具表面处理种类及规格

模具注塑表面处理工艺一、引言模具注塑是一种常用的制造工艺，广泛应用于各行各业。

然而，模具注塑制品的表面质量直接影响着产品的美观度和功能性。

为了提高模具注塑制品的表面质量，必须进行适当的表面处理工艺。

本文将介绍常见的模具注塑表面处理工艺及其应用。

二、喷涂喷涂是一种常见的模具表面处理工艺，通过喷涂一层涂料或涂料膜，可以改善模具表面的光洁度和耐磨性。

喷涂可以分为手工喷涂和自动喷涂两种方式。

手工喷涂适用于小型模具，操作简单，但效果有限；自动喷涂适用于大型模具，可以实现高效、均匀的喷涂。

三、电镀电镀是一种常用的模具表面处理工艺，通过在模具表面镀上一层金属，可以提高模具的硬度、耐腐蚀性和耐磨性。

常见的电镀方法有镀铬、镀镍和镀锌等。

电镀可以有效地延长模具的使用寿命，提高产品的质量和稳定性。

四、抛光抛光是一种常用的模具表面处理工艺，通过使用研磨工具和研磨液对模具表面进行研磨，可以去除模具表面的毛刺和凹陷，使其表面光滑平整。

抛光可以分为机械抛光和手工抛光两种方式。

机械抛光适用于大型模具，可以实现高效的抛光；手工抛光适用于小型模具，可以更好地控制抛光的效果。

五、喷砂喷砂是一种常见的模具表面处理工艺，通过高速喷射砂粒对模具表面进行冲击，可以去除模具表面的氧化层和污垢，提高其表面粗糙度和附着力。

喷砂可以分为干喷砂和湿喷砂两种方式。

干喷砂适用于清除模具表面的污垢和氧化层；湿喷砂适用于改善模具表面的粗糙度和附着力。

六、喷丸喷丸是一种常用的模具表面处理工艺，通过高速喷射金属颗粒对模具表面进行冲击，可以去除模具表面的氧化层和污垢，提高其表面粗糙度和附着力。

喷丸可以分为机械喷丸和压缩空气喷丸两种方式。

机械喷丸适用于清除模具表面的污垢和氧化层；压缩空气喷丸适用于改善模具表面的粗糙度和附着力。

七、氮化处理氮化处理是一种常见的模具表面处理工艺，通过在模具表面注入氮气，使其与模具表面发生化学反应，形成一层硬度高、耐磨性强的氮化层。

氮化处理可以提高模具的使用寿命和耐腐蚀性，适用于高要求的模具制造。

模具表面处理
目的：通过强化模膛工作表面来提高锻模的寿命。

表面处理工艺如下：1．氮化模具经氮化处理后，可在模膛表面上形成一层硬度高、耐磨损、同时又不易和变形金属粘结的氮化层。

它可提高锻模寿命25%。

2．渗硼渗硼的模具有一层坚硬的硼化层。

它除了特别耐磨外，还有较好的耐蚀性和耐热性。

硼化层的厚度通常在0.05至0.35mm的范围内，当钢中的碳和合金元素含量较高时，宜取下限。

3．喷丸处理通过喷丸处理使模膛表面产生一层硬化层，以提高耐磨性。

4．在模膛表面复盖硬质合金保护层在模膛表面熔焊一层硬质合金，以提高其耐磨性和热稳定性。

模具热处理模具使用寿命与许多因素有关，各种因素在模具失效中所占比例是：热处理占52.2%、原材料占17.8%；使用占10%；机械、电加工占8.9%；锻造占7.8%；设计占3.3%。

实际使用表明，在模具的全部失效中，由于热处理不当所引起失效居首位。

一、模具强韧化工艺鉴于模具苛刻的工作环境，为提高模具使用寿命，我们要求模具具有优良的整体强韧化性能。

此外，还要求模具具有优异的型腔表面性能，在这种情况下出现了对模具整体强韧化的基础上再对其表面进行强化的各种处理。

我们知道，在一般工艺条件下，往往强度与韧性之间存在着制约关系，材料强度增加，通常总伴随着材料韧性的降低。

要求高强度的同时，又要求材料有较高的韧性，常常是很困难的。

但是采取强韧化处理的措施，却能使钢的强度和韧性都能得到提高。

多次冲击抗力的理论认为在同一强度水平下，随着冲击韧性增加，多次冲击抗力提高，也就是破断次数N 增加；强度水平越高，冲韧性对多次冲击抗力所起的作用就越大。

因此，在含碳量较高的模具钢中，采用强韧化处理，在保证模具主强度的条件下，适当提高冲击韧性，使强度和韧性得到最佳配合，必然有利于进一步提高多次冲击抗力。

强韧化处理多种多样，但归结起来却基本上都是通过下列途径来取得强韧化效果的：充分利用板条马氏体和下贝体组织形态，尽量减少片状马氏体；细化钢的奥氏体晶粒和过剩碳化物，获得马氏体与具有良好塑性的第二相的复合组织；形变热处理。

1、热作模具钢高温淬火和高温回火：热作模具钢5CrMnMo采用850℃淬火，淬火时马氏体形态以片状为主，如把淬火温度提高到900℃，使奥氏体充分均匀化，消除富碳微区，淬火后可得板条状马氏体，从而提高了钢的回火稳定性，冲击韧性和断裂韧性，可延长模具寿命。

2、高温快速短时加热：于高碳钢模具在快速加热条件下，奥氏体化不均匀，组织中保留未溶碳化物，奥氏体晶粒细小，并使奥氏体中固溶碳和合金元素量减少，提高了Ms点，有利于板条马氏体的形成，短时加热溶于奥体中的碳量可减少到0.6%以下，阻上了富碳区的形成，减少了片状马氏体量，提高了韧性，可使模具得到较高强韧性。

模具表面处理工艺一、喷涂处理喷涂处理是一种在模具表面喷涂一层耐磨、耐腐蚀、耐高温等涂层的工艺。

该工艺可以改善模具表面的性能，提高模具的使用寿命和精度。

喷涂工艺包括喷锌、喷塑、喷铝等。

二、电镀处理电镀处理是一种利用电解原理，在模具表面电镀一层金属或合金薄膜的工艺。

该工艺可以赋予模具表面耐磨、耐腐蚀、导电等特性，提高模具的表面质量和性能。

电镀工艺包括镀铬、镀镍、镀铜等。

三、激光强化激光强化是一种利用高能激光束对模具表面进行扫描，使表面材料快速熔化、凝结，达到强化表面的工艺。

该工艺可以提高模具表面的硬度、耐磨性等性能，延长模具的使用寿命。

激光强化还可以用于修复模具表面缺陷和损伤。

四、渗氮处理渗氮处理是一种在一定温度和压力下，将氮原子渗入模具表面的工艺。

该工艺可以提高模具表面的硬度和耐腐蚀性，同时可以提高模具的耐磨性和抗疲劳性。

渗氮处理适用于耐磨性要求较高的模具。

五、镀铬处理镀铬处理是一种在模具表面电镀一层金属铬的工艺。

该工艺可以赋予模具表面高度的硬度和耐磨性，同时可以提高模具的抗腐蚀性和抗疲劳性。

镀铬处理适用于耐磨性要求较高的模具。

六、喷丸处理喷丸处理是一种利用高速气流将弹丸喷射到模具表面，使表面材料发生塑性变形的工艺。

该工艺可以改善模具表面的粗糙度和形状精度，同时可以提高模具的抗疲劳性和耐磨性。

喷丸处理适用于各种类型的模具。

七、氧化处理氧化处理是一种将金属表面氧化成氧化膜的工艺。

该工艺可以提高模具表面的硬度和耐磨性，同时可以增强模具的抗腐蚀性和抗氧化性。

氧化处理适用于钢铁、铝合金等金属材质的模具。

八、抛光处理抛光处理是一种利用抛光机械对模具表面进行抛光加工的工艺。

该工艺可以改善模具表面的粗糙度和形状精度，同时可以提高模具的抗腐蚀性和抗疲劳性。

抛光处理适用于各种类型的模具。

九、渗碳处理渗碳处理是一种在高温下将碳原子渗入模具表面的工艺。

该工艺可以提高模具表面的硬度和耐磨性，同时可以增强模具的抗疲劳性和韧性。

通过对模具进行表面处理特别是对模具凸、凹模进行表面超硬化处理是解决工件表面拉伤问题经济而有效有方法。

表面处理方法有多种，比较常用的有：镀层方面有镀硬铬、化学镀镍磷、刷镀特种合金等；化学热处理方面有各类渗氮、渗硼、渗硫等；表面超硬化处理方面有化学气相沉积（CVD）、物理化学气沉积（PVD）、TD覆层处理。

电镀、化学镀、刷镀是通过电化学或化学反应的方法，在工件表面形成合金镀层，工艺不同，合金镀层性能各异。

就耐磨抗咬合用途，目前应用较多的是镀硬铬、化学镀镍磷、刷镀镍钨等合金等。

对于成形负荷较轻或大型模具采和这些方法有时可以取得一定的效果。

这类表面处理存在问题是一方面由于表面硬化层的硬度相对较低，容易出现磨损，而镀层一旦磨损，拉伤又会出现。

另一方面，镀层与基本材料机械结合，在负荷较大的场合，有时使用几次镀层就会剥落，而镀层一旦剥落，其功效也就失去。

化学热处理是将工件放入含某种或某几种化学元素的介质中加热保温，通过工件与介质的物理化学作用，将这种或这几种元素渗入工件表面，然后以适当的方式冷却，从而改变了工件表面的成分和组织结构，并赋予工件不同的物理、化学和机械性能。

化学热处理的种类很多，根据所渗元素不同分类为：各种渗碳、各种渗氮、各种氮碳或碳氮共渗、渗硼、渗硫、渗铝、渗锌、渗其他各金属等。

以耐磨、减磨、抗拉伤为目的的化学热处理目前常用的是：渗碳、渗氮、渗硼、渗硫几种。

采用合适的模具材料辅以渗氮、渗硼等化学热处理往往具有较常规钢制模具高得多的抗拉伤性能。

在缺乏其他表面处理工艺方法的情况下，这不适为一种较好的选择，也是较常用的方法。

就渗氮处理而言，渗氮的化合物层具有很高的抗拉伤性能，但由于其硬化效果有限（一般1200HV以下），且化合物层较薄（10μm左右），其耐磨性有限，而化合物层一旦磨损，拉伤又会出现，所以在大批量生产过程中渗氮处理往往还无法满足生产要求。

就渗硼工艺而言，其硬化层硬度可达1800HV，耐磨性较高，但依据经验，渗硼质量的稳定性和渗硼工件变形较大以及渗硼层抗拉伤性能较差是制约该技术在成形类模具上应用的几个重要因素。

模具是作为制造业的重要工艺装备，它的使用性能，特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平，并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。

因此，各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。

目前，我国模具的寿命还不高，模具消耗量很大，因此，提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。

模具热处理对使用寿命影响很大。

我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。

据统计，模具由于热处理不当，而造成模具失效的占总失效率的50%以上，所以国外模具的热处理，愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。

模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。

基体强韧化在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形，故它的常规热处理必须严格按工艺进行。

表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。

表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。

采用不同的表面强化处理工艺，可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍，近几年又出现了一些新的表面强化工艺，本文着重四个方面介绍，供同行参考。

一、低温化学热处理1.离子渗氮为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。

离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。

可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂模具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。

离子渗氮温度以450～520℃为宜，经处理6～9h后，渗氮层深约0.2～0.3m m。

温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。

离子渗氮其渗层厚度以0.2～0.3m m为宜。

磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可重新投入使用，从而可大大地提高模具的总使用寿命。

2.氮碳共渗氮碳共渗工艺温度较低(560～570℃)，变形量小，经处理的模具钢表面硬度高达900～1000H V，耐磨性好，耐蚀性强，有较高的高温硬度，可用于压铸模、冷镦模、冷挤模、热挤模、高速锻模及塑料模，分别可提高使用寿命1～9倍。

模具表面处理对塑件质量一、模具表面处理技术概述模具表面处理技术是塑料加工行业的一项关键技术，它直接影响到塑料制品的质量和生产效率。

模具表面处理技术主要包括表面抛光、表面涂层、表面硬化处理等。

通过这些处理方式，可以显著提高模具的耐用性、减少生产过程中的摩擦、提高塑件的表面质量等。

模具表面处理技术的发展，不仅能够推动塑料加工行业的进步，还将对整个制造业产生深远的影响。

1.1 模具表面处理技术的核心特性模具表面处理技术的核心特性主要包括以下几个方面：- 耐磨性：通过表面处理，模具表面能够抵抗磨损，延长模具的使用寿命。

- 耐腐蚀性：模具表面处理能够提高模具的耐腐蚀性，减少因腐蚀而导致的模具损坏。

- 表面光洁度：通过表面抛光和涂层处理，模具表面能够达到更高的光洁度，从而提高塑件的表面质量。

- 减少粘附性：表面处理可以减少模具与塑料材料之间的粘附性，降低生产过程中的不良品率。

1.2 模具表面处理技术的应用场景模具表面处理技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 汽车零部件：汽车零部件对模具的耐磨性和表面光洁度要求极高，模具表面处理技术在这一领域应用广泛。

- 家用电器：家用电器如冰箱、洗衣机等的塑料外壳，需要模具表面处理技术来保证其外观和耐用性。

- 医疗器械：医疗器械的塑料部件需要模具表面处理技术来提高其耐腐蚀性和表面光洁度。

- 包装行业：包装行业的塑料制品如瓶子、盒子等，也需要模具表面处理技术来提高其外观和耐用性。

二、模具表面处理技术的分类与工艺模具表面处理技术的种类繁多，每种技术都有其独特的工艺和应用领域。

以下是几种常见的模具表面处理技术及其工艺。

2.1 表面抛光技术表面抛光技术是通过对模具表面进行物理或化学处理，使其达到所需的光洁度。

常见的表面抛光技术包括：- 机械抛光：通过机械摩擦的方式，去除模具表面的毛刺和不平整，提高表面光洁度。

- 化学抛光：通过化学腐蚀的方式，去除模具表面的氧化物和杂质，提高表面光洁度。