表面处理延长模具使用寿命(下)

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尽管有新的涂层科技，我们不能抛弃老式、可靠的涂层，就像现在还存在的硬铬涂层和非电镀镍涂层。无疑它们仍然有其用处。
◆ 硬铬涂层
例如，硬铬涂层最大的优势是它的硬度为洛氏72度并且能被应用于130 oF的低温。当应用它最纯的形式时，它使你在制模时获得任意SPI的精度。
硬铬涂层通常是电路保护器模具的一个很好的选择，因为他们使用的材料包含多达40%的玻璃。为了帮助防止腐蚀并保护模具浇口及其周围的区域免于严重的损坏，通常推荐使用一种高质量的金刚石抛光，为了增强防护能力，接下来涂一层0.0003到0.0005英寸的硬铬镀层。
- X- F6 ^5 B) W( h" ]不利的一面可能是成本，因为铬涂层可到达的区域受阳极的限制。如果你的模具有复杂的细节，它可能需要一致性特别好的阳极结构，而那样做增加了项目的时间和费用。另一个可能的缺点是铬的环境影响-铬是一种致癌物质。一些公司正在试图开发更好、更清洁的替代品，但是迄今从模具的观点看，比不上硬铬涂层的好处。
" }0 N9 C% r' ]* `- M8 _◆ 非电镀的镍涂层
5 c- h+ g6 V! Z2 c; D3 b象硬铬涂层那样，非电镀的镍涂层已经成功地使用很多年了，尤其是在诸如PVC或卤化的 阻燃剂等材料生成腐蚀性逸出气体的场合保护模具。看到这些树脂产生橘黄的锈迹是常见的，几乎就在你眼前腐蚀未受保护的模具。用于电子或医疗行业的这些材料进行制模的产品通常不能容忍任何氧化的副产品出现。
非电镀的镍涂层对于抵制氧化有极佳的表现，因为它涂得非常一致，薄薄的涂层厚度在0.0002到0.0003英寸。甚至是细节复杂零件的致密区域，洛氏硬度50度的非电镀镍涂层对于防护腐蚀是理想的。它能以非常精确的0.002到0.003英寸的厚度进行沉积，而且能进行磨削或EDM加工。因此，非电镀镍涂层通常被用于闪亮的铬下面的尺寸加厚、用于扩大带螺纹的型芯和镶块或精密尺寸的型腔。它对于整个模架、A板和B板、顶板支架、推板和支撑板也做得很好，提供多年的维修少、不生锈的加工。
  [( S# |# }+ s( S* F了解模具的保护层
4 I0 p# {& h2 j/ ]. {( T4 h3 V如果需要，在确定使用什么涂层之前，必须考虑模具的涂层，如前所指，因为某种保护层可能真正提高了对模具涂层得需要，而一些制品的工作性能极好，提高润滑性和脱模性能。
1 i9 M1 c: B* F+ X7 M! {5 `有四种标准的SPI保护层：金刚石、石头、纸张和喷丸。每一种都为模具表面提供一种不同的外观，从光泽的、像镜面的表面（A-1金刚石）到相当粗糙的、颗粒状组织（用玻璃珠或氧化铝进行喷丸）。四种保护层中的每一种也都各有三种牌号。
◆ 金刚石
A-1金刚石保护层是现有最完美的保护层，这意味着它具有最低的RA值（粗糙度平均值）。没有高高低低的波峰、波谷。例如，钢件上的擦痕能使粗糙度达到RA 2到4，然而A-1金刚石是镜头般的光滑，通常为RA 1或更低。粗糙度几乎测量不出。
2 u# X4 ^8 |% ^: z但是很多塑料材料象胶水那样粘在无瑕疵、像镜面的保护层上，使这样完美的光滑度在很多制模应用中几乎是有害的。一个很好的例子就是在一个抛光的直壁型芯上用1d或更低的抽取力进行聚苯乙烯的制模。零件上会出现条纹或拖痕。这可通过在型芯上涂闪亮的铬涂层得到解决，在表面生成微裂纹。用PTFE浸渗那些裂纹并接着重建A-1 金刚石保护层解决95%以上的问题。
2 @8 w2 P- f+ \7 w薄壁容器模具增加了使用金刚石保护层的又一方面。酸奶油、酸奶酪和松软干酪容器的制模工发现如果他们的产品具有一些光泽则对客户更有吸引力。为了获得那个效果，这些零件要求一个具有轻微断续的光泽调节的金刚石含量高的保护层，那样就产生稍稍的光泽。这个保护层的调节也使得零件的脱模效果更好。
在诸如这一类的薄壁制模应用中，应用了一种玻璃喷丸的保护层 - 仅够非常轻微的中断无瑕疵的A-2 金刚石表面。表面被再次抛光，仅留有少量几乎看不见的点刻。这个保护层加上镍-PTFE涂层将很大地改善零件的脱模并提高模具的填料。
3 W! _& y( k! h$ |/ e4 ?酚醛塑料和其它热固塑料几乎需要一个完美的保护层，并且用金刚石保护层能工作得特别好。把它和一种类似铬或金刚石-铬的高硬度保护涂层结合在一起，你将强化模具的表面并最优化脱模性能。
7 G, U. j" i- Y再者，使用一种局部的PTFE涂层将有最小的好处，因为它将不会持续很长的时间。纯粹的PTFE的成功应用取决于拥有模具保护层中充分的颗粒结构来支撑涂层。既然热固塑料的制模需要模具上有完美的保护层，PTFE自身将对表面产生有限的粘附并因此将相当快地失效。
- |: o" T3 L: K  L纹理与脱模
, M2 b$ T2 L$ ]9 _7 e9 D当今有很多带纹理的表面，包括汽车仪表板的人造革，呼叫机、手机和计算机部件上可见到的木材纹理、几何花纹和点状符号图形。电镀的模具涂层对于获得具有足够润滑性的纹理表面通常是至关重要的。
纹理表面需要保护。纹理表面的波峰是模具细节特征遭受磨损的第一个区域，使其对于用轮廓曲线仪定期测量模具的颗粒深度和波峰数量的检查变得非常重要。通过维护纹理表面的完整性，模具涂层有助于减少维修和翻新的频次。
如果金刚石保护层出现脱模问题，喷丸保护层则是答案，尤其是当带纹理的制模零件使用诸如硅橡胶、柔软的PVC、TPE和一些软的聚丙烯时。这些产品易于粘附到抛光的保护层上，但是用轻微的喷丸打碎表面改善了脱模。添加镍-PTFE涂层将使你得到更好的脱模性能。
; |( y5 Y+ _' P5 b总结：如果你正在寻找提高模具性能的方法，正确地结合表面处理和保护层能提供额外的好处，延长预防性维护之间的生产时间。涂层供应商可以成为培训员工的一个有价值的资源，培训你所使用的涂层如何随时间的变迁而磨损以及减少停机时间和削减成本的途径。
文章关键词： 表面处理