การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเคลือบสูญญากาศ PVD ในแม่พิมพ์หล่อ

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวของสุญญากาศ เคลือบ PVD เล็ก. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวของวัสดุโลหะขัดเงากับเหล็กโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.9 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเคลือบสูญญากาศ PVD กับเหล็กอยู่ระหว่าง 0.01 ถึง 0.6 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของวัสดุเคลือบ PVD (AlCrN, AlTiN) โดยทั่วไปคือ 0.4-0.6 ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำช่วยลดแรงเสียดทานพื้นผิวระหว่างแม่พิมพ์เคลือบสูญญากาศ PVD และชิ้นส่วนที่ผ่านกระบวนการระหว่างการประมวลผล และคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนจะดีกว่าที่ไม่มีการเคลือบ ชิ้นส่วนผลิตโดยชั้นของแม่พิมพ์

สภาวะการผลิตของแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูปนั้นรุนแรงที่สุด สารละลายโลหะที่อุณหภูมิสูง 600-800°C ถูกฉีดภายใต้แรงดันสูง และพื้นผิวของแม่พิมพ์ยังคงขยายตัวและหดตัว ส่งผลให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์หล่อขึ้นสั้นมาก จำเป็นต้องมีการซ่อมแซมและบำรุงรักษา สาเหตุหลักของความล้มเหลวของแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูป ได้แก่ รอยแตก การสึกกร่อน ความเหนียว และการเสียรูป

เนื่องจากโพรงแม่พิมพ์ทำงานที่อุณหภูมิสูง การปรับปรุงประสิทธิภาพของแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูปจึงต้องมีลักษณะดังต่อไปนี้ ในช่วงอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ ต้องรักษาความถูกต้องของพื้นผิวโพรงและปริมาณการเสียรูปภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำสลับกัน ดังนั้น นอกจากลักษณะของแม่พิมพ์พลาสติกแล้ว วัสดุของแม่พิมพ์หล่อต้องมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความแข็ง ทนต่อการเกิดออกซิเดชัน ความเสถียรในการอบคืนตัว และความเหนียวในการกระแทก ตลอดจนการนำความร้อนที่ดีและทนต่อความล้าได้ดี แม่พิมพ์หล่อขึ้นรูปใช้เทคโนโลยีการประมวลผลของการชุบแข็ง การแบ่งเบาบรรเทา และขัดเงา ซึ่งมีความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างจำกัด ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานใกล้หรือสูงกว่าอุณหภูมิในการอบ จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการแบ่งเบาบรรเทาของแม่พิมพ์เพื่อลดความแข็งของแม่พิมพ์และทำให้แม่พิมพ์เสียรูป

การเคลือบ PVD แบบสุญญากาศสามารถแก้ปัญหาที่พบในแม่พิมพ์หล่อบางประเภทได้ โดยการเคลือบชั้นบนพื้นผิวของแม่พิมพ์ การเคลือบชนิดนี้มีลักษณะความหนาสูงและทนต่ออุณหภูมิสูง การเคลือบ PVD แบบสุญญากาศ การเพิ่ม TiO2 สามารถปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ความแข็งของพื้นผิว และความต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการเคลือบ PVD แบบสุญญากาศบนพื้นผิวสามารถต้านทานผลกระทบของการกระทบต่อของเหลวโลหะ การเคลือบแม่พิมพ์หล่อแบบทั่วไป ได้แก่ TiAlN, AlCrN และ AlTiCrN แนวคิดทั่วไปคือการใช้การเคลือบ PVD แบบสุญญากาศที่แข็งขึ้นเพื่อต้านทานอุณหภูมิสูงที่เกิดจากของเหลวโลหะและการสึกกร่อนของแม่พิมพ์

สารเคลือบข้างต้นทั้งหมดมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีกับเหล็กที่ต่ำกว่า 0.5 ได้ดี ซึ่งสามารถแก้ปัญหาการเสียรูปที่เกิดจากวัสดุที่เหนียวเหนอะหนะและการระบายความร้อนอย่างกะทันหันและความร้อนอย่างกะทันหัน ในเวลาเดียวกัน ความแข็งของสารเคลือบหลายชนิดจะสูงกว่า HV3000 และสามารถรักษาความแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถต้านทานการเสียรูปของความเค้นที่เกิดจากของเหลวโลหะที่มีอุณหภูมิสูงต่อแม่พิมพ์ได้

บริษัทเคลือบได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการปรับสภาพการเคลือบ PVD แบบสุญญากาศเพื่อตอบสนองต่อปัญหานี้ เมื่อรวมกับเทคโนโลยีพื้นผิวอื่นๆ และเอฟเฟกต์คอมโพสิตของการเคลือบ PVD แบบสุญญากาศ ทำให้ได้ผลลัพธ์บางอย่างในการปรับปรุงการเกาะติดของแม่พิมพ์โลหะเหลวและการแตกร้าวจากความร้อน ตัวอย่างเช่น HVAC ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถเคลือบ PVD สูญญากาศไนไตรด์แบบอ่อนของแม่พิมพ์หล่อได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเรื่องแรงยึดเหนี่ยวที่ไม่ดีระหว่างสารเคลือบแบบเดิมกับพื้นผิวไนไตรด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงการใช้แม่พิมพ์ให้ดียิ่งขึ้น - แม่พิมพ์หล่อ ชีวิต. บริษัทส่วนใหญ่ใช้แนวคิดการเคลือบหนาเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของแม่พิมพ์โดยการเคลือบความหนาที่เพียงพอ ฉันวิเคราะห์เทคโนโลยีการประมวลผลของการเคลือบแม่พิมพ์หล่อตายที่นี่