汽配塑胶模具是用于制造汽车零部件塑料制品的专用模具。汽配塑胶模具的表面处理工艺至关重要,它不仅可以提高模具的表面质量和性能,还能延长模具的使用寿命,以下是几种常见的表面处理工艺:
氮化处理
原理:氮化处理是在一定温度下(通常为 500 - 580℃)使活性氮原子渗入模具表面,形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层。这层氮化层主要由氮化铁(Fe₄N、Fe₃N 等)组成,其硬度可达到 900 - 1200HV。
优点:能显著提高模具表面的硬度和耐磨性,有效抵抗塑胶在注塑过程中的冲刷和磨损。例如汽车内饰件模具,经过氮化处理后,可以更好地应对频繁的开合模和塑胶流动摩擦。同时,氮化层还具有一定的抗腐蚀性,能够在一定程度上防止模具表面生锈,适用于有一定湿度环境下的汽配模具。
应用场景:常用于制造汽车仪表盘、车门内饰板等内饰件模具,以及一些对耐磨性和耐腐蚀性要求较高的外饰件模具,如汽车保险杠模具。
镀硬铬处理
原理:镀硬铬是在模具表面通过电镀的方式沉积一层铬金属。镀铬层的厚度一般在 0.02 - 0.2mm 之间,铬的硬度高(可达 800 - 1000HV),能够在模具表面形成一个坚硬、光滑的覆盖层。
优点:镀铬后的模具表面光洁度高,摩擦力小,有利于塑胶件的脱模。例如在制造汽车车灯外壳模具时,镀硬铬可以使车灯外壳表面更加光滑,减少表面瑕疵。而且铬层具有良好的耐腐蚀性,能够防止模具被塑胶原料中的添加剂等化学物质腐蚀。
应用场景:广泛应用于对表面光洁度和脱模性能要求较高的汽配塑胶模具,如汽车电子电器部件模具(像汽车音响外壳模具)、一些小型精密内饰件模具(如汽车座椅调节按钮模具)等。
化学镀镍处理
原理:化学镀镍是通过化学反应在模具表面沉积镍 - 磷合金层。镍 - 磷合金层的厚度可以根据实际需要控制,一般在几微米到几十微米之间。这种合金层具有独特的非晶态结构,硬度较高(约 400 - 700HV),并且随着磷含量的增加,硬度和耐磨性也会相应提高。
优点:化学镀镍层的均匀性好,能够在复杂形状的模具表面形成均匀一致的镀层,这对于汽配塑胶模具这种具有复杂结构的模具非常重要。它还具有良好的耐蚀性和自润滑性,能够降低塑胶与模具之间的摩擦系数,提高模具的脱模性能和抗咬合能力。
应用场景:适用于形状复杂的汽配塑胶模具,如汽车进气管道模具。进气管道通常具有复杂的弯曲形状,化学镀镍可以确保整个模具表面都能得到良好的保护和性能提升。同时,对于一些需要频繁脱模的模具,如汽车座椅模具,化学镀镍的自润滑性可以有效减少塑胶件脱模时的阻力。
电火花毛化处理
原理:电火花毛化是利用电火花放电原理,在模具表面形成微小的凹坑和凸起,从而改变模具表面的微观形貌。这些微小的凹凸结构可以增加模具表面的粗糙度,提高塑胶在模具表面的附着力。
优点:通过控制放电参数,可以精确调整模具表面的粗糙度。在一些需要增强塑胶与模具之间附着力的情况下,如制造汽车发动机罩下的隔音隔热塑料件,电火花毛化处理后的模具可以使塑胶更好地附着在模具表面,从而提高塑胶件的成型质量。同时,这种处理方式还可以改善模具表面的散热性能,有利于塑胶的冷却成型。
应用场景:主要应用于对塑胶件附着力和散热有特殊要求的汽配塑胶模具,例如汽车发动机周边的一些塑料零部件模具,像发动机进气歧管模具等。
物理气相沉积(PVD)处理
原理:PVD 处理是在高温下将金属或化合物蒸发后沉积在模具表面形成薄膜。常见的 PVD 方法包括真空蒸发镀膜、溅射镀膜等。通过 PVD 处理可以在模具表面形成一层具有高硬度、高耐磨性、良好化学稳定性的薄膜,如 TiN(氮化钛)、TiC(碳化钛)等薄膜。TiN 薄膜的硬度可高达 2000HV 左右,呈金黄色,具有良好的装饰性。
优点:PVD 薄膜的附着力强,能够紧密地附着在模具表面,有效提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和脱模性能。而且可以根据需要选择不同的涂层材料,以满足不同的模具性能要求。例如,TiC 涂层的硬度更高,适用于对模具耐磨性要求极高的场合。
应用场景:在高端汽配塑胶模具中应用广泛,如制造汽车高端品牌的内饰件或外饰件模具,特别是对于一些有外观要求的模具,PVD 处理后的装饰性薄膜可以提升塑胶件的外观质量。例如汽车品牌标志的注塑模具,采用 PVD 处理可以使标志表面更加光亮、耐磨。