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真空涂层技术的发展 工模具PVD 的工作步骤 平顶山卫东区模具设计培训

作者:admin 来源: 日期:2012-11-22 9:14:34 人气: 标签:真空涂层 工模具 PVD
 郑州模具培训为大家讲一讲真空涂层技术的发展 工模具PVD 的工作步骤
真空涂层技术起步时间不长,国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000℃),涂层种类单一,局限性很大,因此,其发展初期未免差强人意。 到了上世纪七十年代末,开始出现PVD(物理气相沉积)技术,为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地,之后在短短的二、三十年间PVD涂层技术得到迅猛发展,究其原因,是因为其在真空密封的腔体内成膜,几乎无任何环境污染问题,有利于环保;因为其能得到光亮、华贵的表面,在颜色上,成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色,可谓五彩缤纷,能够满足装饰性的各种需要;又由于PVD技术,可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层,应用在工装、模具上面,可以使寿命成倍提高,较好地实现了低成本、高收益的效果;此外,PVD涂层技术具有低温、高能两个特点,几乎可以在任何基材上成膜,因此,应用范围十分广阔,其发展神速也就不足为奇。真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD(中温化学气相沉积)等新技术,各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷,如今在这一领域中,已呈现出百花齐放,百家争鸣的喜人景象。 与此同时,我们还应该清醒地看到,真空涂层技术的发展又是严重不平衡的。由于刀具、模具的工作环境极其恶劣,对薄膜附着力的要求,远高于装饰涂层。因而,尽管装饰涂层的厂家已遍布各地,但能够生产工模涂层的厂家并不多。再加上刀具、模具涂层售后服务的欠缺,到目前为止,国内大多数涂层设备厂家都不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具和模具的应用技术等),而且,它还要求工艺技术人员,除了精通涂层的专业知识以外,还应具有扎实的金属材料与热处理知识、工模涂层前表面预处理知识、刀具、模具涂层的合理选择以及上机使用的技术要求等,如果任一环节出现问题,都会给使用者产生使用效果不理想这样的结论。所有这些,都严重制约了该技术在刀具、模具上的应用。  另一方面,由于该技术是一门介乎材料学、物理学、电子、化学等学科的新兴边缘学科,而国内将其应用于刀具、模具生产领域内的为数不多的几个骨干厂家,大多走的也是一条从国外引进先进设备和工艺技术的路子,尚需一个消化、吸收的过程,因此,国内目前在该领域内的技术力量与其发展很不相称,急需奋起直追。 工模具PVD 的工作步骤
工模具 PVD 基本工艺流程可简述为:IQC→前处理→PVD→FQC,分别介绍如后。 4.1 IQC IQC(In Quality Control)的主要工作除了常规的清点数量 ,检查图纸与实物是否相符外,还须仔细检查工件表面,特别是刃口部位有无裂纹等缺陷。有时对于一些刀具、刀粒的刃口,在体式显微镜下观察,更方便发现问题;另外,IQC 的人员还要注意检查待镀膜件有无塑胶、低熔点的焊料等,这些东西如果因漏检而混入镀膜程序,则将在真空室内严重放气,轻者造成整批产品脱涂层,重者使原本 OK 的产品报废,后果不堪设想。 4.2 前处理工艺(蒸汽枪、喷砂、抛光、清洗) 前处理的目的是净化或粗化工件表面。 净化就是要去除各种表面玷污物,制备洁净表面。通常使用各种净化剂,借助机械、物理或化学的方法进行净化。 粗化与光蚀相反,其目的在于制备粗糙的表面以提高喷涂 层或涂料装饰的结构强度。 我们现在已有的前处理主要方法为:高温蒸洗、清洗、喷砂、打磨、抛光等方法。 4.2.1 高温蒸洗 目前,PVD 车间常用的高温蒸洗设备是蒸汽枪。它的最大工作温度可达145℃,气压在3~5巴左右。由于模具中经常带有一些细小孔、螺纹孔,孔内中常常有油污、残余冷却液等杂质,用常规清洗的方法难以除去。此时,高温蒸洗设备便可最大程度的发挥它的优越性。 4.2.2 清洗 各厂工模涂层前清洗程序大致如下: ①超声波除蜡→②过水→③超声波除油→④过水→⑤超声波自换→⑥过水→⑦过纯水→⑧强风干燥 具体实施时,与我们所熟悉的装饰涂层前的清洗又有许多不同。这是因为装饰涂层的底材大多为不锈钢或钛合金,不容易生锈。此外,装饰涂层对水印、点痣等缺陷是绝对不允许的。因此,装饰涂层对纯水的水质要求极高,甚至要达到15MΩ 以上。要保证清洗的高质量,可以通过反复清洗,并在高质量的纯水加超声波中长时间浸泡来得到。但是,工模的清洗就不同,尤其是一些热做模具钢,如果像装饰涂层那样去清洗,就会锈得一塌糊涂。

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