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Neue Technologie der Oberflächenbehandlung von Druckgussformen

Neue Technologie der Oberflächenbehandlung von Druckgussformen


Druckgussformen sind eine große Kategorie von Formen. Mit der rasanten Entwicklung der weltweiten Automobil- und Motorradindustrie hat die Druckgussindustrie eine neue Ära der Entwicklung eingeläutet. Gleichzeitig werden höhere Anforderungen an die umfassenden mechanischen Eigenschaften und Lebensdauer von Druckgussformen gestellt.

Neue Technologie der Oberflächenbehandlung von Druckgussformen
Druckgussform Oberflächenbehandlung

Es entstehen weiterhin eine Vielzahl neuer Technologien zur Oberflächenbehandlung von Druckgussformen, die jedoch im Allgemeinen in die folgenden drei Kategorien unterteilt werden können:

  • 1.Verbesserte Technologie des traditionellen Wärmebehandlungsprozesses;
  • 2. Oberflächenmodifikationstechnologie, einschließlich Oberflächenbehandlung zur Wärmeausdehnung, Oberflächenphasenänderungsverstärkung, elektrische Funkenverstärkungstechnologie usw.;
  • 3. Beschichtungstechnologie, einschließlich stromloser Beschichtung usw.

Druckgussformen sind eine große Kategorie von Formen. Mit der rasanten Entwicklung der weltweiten Automobil- und Motorradindustrie hat die Druckgussindustrie eine neue Ära der Entwicklung eingeläutet. Gleichzeitig werden höhere Anforderungen an die umfassenden mechanischen Eigenschaften und Lebensdauer von Druckgussformen gestellt. Luo Baihui, Generalsekretär der International Mold Association, ist der Ansicht, dass es nach wie vor schwierig ist, die ständig steigenden Leistungsanforderungen zu erfüllen, die nur auf den Einsatz neuer Formmaterialien angewiesen sind. Bei der Oberflächenbehandlung von Druckgussformen müssen verschiedene Oberflächenbehandlungstechnologien angewendet werden, um eine hohe Effizienz von Druckgussformen zu erreichen. , Hohe Präzision und lange Lebensdauer. Unter verschiedenen Formen sind die Arbeitsbedingungen von Druckgussformen relativ hart. Druckguss ist das Füllen des Formhohlraums mit geschmolzenem Metall unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit und Druckguss. Es kommt während des Arbeitsprozesses immer wieder mit dem heißen Metall in Kontakt. Daher muss die Druckgussform eine hohe thermische Ermüdung, Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen. , Schlagzähigkeit, Rothärte, gute Entformbarkeit etc. Daher sind die Anforderungen an die Oberflächenbehandlungstechnik an Druckgussformen relativ hoch.

Verbesserte Technologie des traditionellen Wärmebehandlungsprozesses

Der traditionelle Wärmebehandlungsprozess von Druckgussformen ist das Abschrecken und Anlassen, und eine spätere Oberflächenbehandlungstechnologie wurde entwickelt. Aufgrund der Vielzahl von Materialien, die als Druckgussformen verwendet werden können, erzielen die gleiche Oberflächenbehandlungstechnologie und das gleiche Verfahren, das auf verschiedene Materialien angewendet wird, unterschiedliche Effekte. Schoff schlägt Substratvorbehandlungstechnologie für Formensubstrat- und Oberflächenbehandlungstechnologie vor. 

Auf der Grundlage der traditionellen Technologie wird eine geeignete Verarbeitungstechnologie für verschiedene Formmaterialien vorgeschlagen, um die Formleistung zu verbessern und die Lebensdauer der Form zu erhöhen. Eine weitere Entwicklungsrichtung zur Verbesserung der Wärmebehandlungstechnologie ist die Kombination traditioneller Wärmebehandlungstechnologie mit fortschrittlicher Oberflächenbehandlungstechnologie, um die Lebensdauer von Druckgussformen zu erhöhen. 

Zum Beispiel, das chemische Wärmebehandlungsverfahren Karbonitrieren, NQN in Kombination mit dem konventionellen Abschreck- und Anlassverfahren (nämlich Karbonitrieren-Abschrecken-Karbonitrieren Verbundverstärkung, erzielt nicht nur eine höhere Oberflächenhärte, sondern auch eine effektive Härteschicht 

Die Tiefe nimmt zu, die Härtegradientenverteilung der infiltrierten Schicht ist angemessen, die Anlassstabilität und die Korrosionsbeständigkeit werden verbessert, so dass, während die Druckgussform eine gute Kernleistung erhält, die Oberflächenqualität und Leistung stark verbessert werden.

Oberflächenmodifikationstechnologie

Oberflächen-Thermodiffusionstechnologie

Dieser Typ umfasst Aufkohlen, Nitrieren, Borieren, Karbonitrieren, Schwefelkarbonitrieren und so weiter.

Aufkohlen und Karbonitrieren

Das Aufkohlungsverfahren wird bei der Kalt-, Heißbearbeitung und Oberflächenverfestigung von Kunststoffformen verwendet, was die Lebensdauer der Form verbessern kann. Beispielsweise wird die Druckgussform aus 3Cr2W8V-Stahl zuerst aufgekohlt, dann bei 1140~1150℃ abgeschreckt und zweimal bei 550℃ angelassen. Die Oberflächenhärte kann HRC56~61 erreichen, was die Standzeit von Druckguss-Nichteisenmetallen und deren Legierungen um das 1.8- bis 3.0-fache erhöht. . 

Beim Aufkohlen umfassen die Hauptverfahrensverfahren das Aufkohlen von festem Pulver, das Gasaufkohlen, das Vakuumaufkohlen, das Ionenaufkohlen und das Karbonitrieren, das durch Zugabe von Stickstoff zu der Aufkohlungsatmosphäre gebildet wird. Unter ihnen sind das Vakuumaufkohlen und das Ionenaufkohlen Technologien, die in den letzten 20 Jahren entwickelt wurden. Diese Technologie zeichnet sich durch schnelles Aufkohlen, gleichmäßiges Aufkohlen, einen gleichmäßigen Kohlenstoffkonzentrationsgradienten und eine geringe Verformung des Werkstücks aus. Es wird auf der Oberfläche der Form, insbesondere der Präzisionsform, verwendet. Spielen eine immer wichtigere Rolle in der Oberflächenbehandlung.

Nitrieren und verwandte Niedertemperatur-Wärmeausdehnungstechnologie

Dieser Typ umfasst Nitrieren, Ionennitrieren, Karbonitrieren, Sauerstoffnitrieren, Schwefelnitrieren und ternäre Schwefelkarbonitrieren, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Diese Methoden haben eine einfache Verarbeitungstechnologie, starke Anpassungsfähigkeit, niedrige Diffusionstemperatur, im Allgemeinen 480 ~ 600 ℃, geringe Verformung des Werkstücks, besonders geeignet für die Oberflächenverstärkung von Präzisionsformen, und hohe Härte der Nitridschicht, gute Verschleißfestigkeit und gute Anti -Haftleistung.

Druckgussform aus 3Cr2W8V-Stahl, nach dem Vergüten und Nitrieren bei 520~540℃ ist die Lebensdauer 2 bis 3 Mal länger als bei nicht nitrierenden Formen. Viele Druckgussformen aus H13-Stahl in den USA müssen nitriert werden, und anstelle des einmaligen Anlassens wird nitriert. Die Oberflächenhärte beträgt HRC65~70, während der Formkern eine geringe Härte und eine gute Zähigkeit aufweist, um eine hervorragende Integration zu erzielen.

Mechanische Eigenschaften. Das Nitrierverfahren ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Druckgussformen. Wenn jedoch eine dünne und spröde weiße Schicht in der nitrierten Schicht auftritt, kann sie der Wirkung der thermischen Wechselspannung nicht widerstehen, und es ist leicht, Mikrorisse zu erzeugen und die thermische Ermüdungsbeständigkeit zu verringern. Daher muss während des Nitrierprozesses der Prozess streng kontrolliert werden, um die Bildung spröder Schichten zu vermeiden. Das Ausland schlägt vor, sekundäre und mehrfache Nitrierverfahren zu verwenden. Das Verfahren des wiederholten Nitrierens kann die weiße, helle Nitridschicht, die während des Betriebs zu Mikrorissen neigt, zersetzen, die Dicke der Nitrierschicht erhöhen und gleichzeitig die Formoberfläche mit einer dicken Restspannungsschicht versehen, so dass die Lebensdauer der Schimmel kann deutlich verbessert werden. Daneben gibt es Verfahren wie das Salzbad-Carbonitrieren und das Salzbad-Schwefel-Nitrocarburieren. 

Diese Verfahren sind im Ausland weit verbreitet und in China selten zu sehen. Beispielsweise wird das TFI+ABI-Verfahren nach der Nitrocarburierung in einem Salzbad in ein alkalisches oxidierendes Salzbad getaucht. Die Oberfläche des Werkstücks ist oxidiert und erscheint schwarz, und ihre Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit wurden verbessert. Die Lebensdauer der nach diesem Verfahren behandelten Druckgussform aus Aluminiumlegierung wird um Hunderte von Stunden verlängert. Ein weiteres Beispiel ist das in Frankreich entwickelte Oxynit-Verfahren, bei dem NE-Metall-Druckgussformen mit mehr Eigenschaften nitrocarburiert und anschließend nitriert werden.

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