Применение современных керамических покрытий в пресс-материалах

Применение современных керамических покрытий в пресс-материалах.

Die - это инструмент, который превращает заготовку в определенную форму и размер под действием внешней силы. Можно сказать, что нет плесени, нет современной промышленности, уровень развития индустрии пресс-форм является ключевым показателем для измерения уровня обрабатывающей промышленности всей страны, поэтому он также известен как «мать промышленности». В электронике, автомобилях, двигателях, электрических приборах, приборах, счетчиках, бытовых приборах и средствах связи от 60 до 80 процентов деталей зависят от формирования формы. Высокая точность, высокая сложность, высокая консистенция, высокая производительность и низкий расход пресс-форм несопоставимы с другими методами производства. Например, в наиболее распространенных автомобилях детали автомобильной крышки, сформированные штамповкой, внутренние детали автомобиля, сформированные литьевой формой, и различные детали трансмиссии двигателя, сформированные посредством точной ковки, демонстрируют точность и эффективность литейной промышленности.

Рис.1 Новая форма yinbaoshan, нанесенная на Peugeot 3008 (источник изображения: новая форма yinbaoshan)

Тем не менее, традиционная обработка пресс-формы, как правило, проводится в суровых условиях, переменная температура, напряженные условия делают пресс-форму подверженной различным усталостным повреждениям; Кроме того, сильное трение между потоком металлопластика и полостью формы делает износ формы одной из важных форм разрушения. Поэтому разработка новой высокой твердости, высокой износостойкости, высокой прочности материала формы была затронута.

Рисунок 2. Высокоточная ковка автомобильных деталей Jiangsu Senwei, полученных методом блочной экструзии, в котором могут обрабатываться детали различной сложной формы, но с высокой температурой деформации и силой формования, что создает большие проблемы для материалов пресс-форм.
(фото сен Вэй, точная ковка)

Еще в 1990-х годах керамика из карбида бора использовалась в материалах форм в Китае. Матрица для вытяжки карбида бора, разработанная научно-исследовательским институтом карбида бора Муданьцзян, изготовлена из порошка карбида бора с высокой степенью чистоты и сверхмелким размером частиц, который прессуется при высокой температуре и высоком давлении. Он обладает высокой твердостью и хорошей стойкостью к истиранию и может использоваться в качестве основного износостойкого компонента волочильного оборудования в кабельной промышленности.

Однако керамические материалы имеют высокую твердость, высокую термостойкость, не допускают прилипания плесени и других преимуществ, при этом наибольшей сложностью является применение керамики, как хрупкого материала, его вязкость разрушения низкая, практически не может Выдерживая растягивающее напряжение, этот дефект ограничивает его применение в целом в форме. Для решения этой проблемы керамические материалы можно комбинировать с металлическими материалами для обеспечения высокой твердости и износостойкости, а также хорошей пластичности и ударной вязкости металлических материалов. Он также может быть использован в качестве материала для поверхностного покрытия, который прикрепляется к поверхности традиционных материалов формы, чтобы сформировать «прочную наружную, но жесткую внутреннюю» форму. Эти два метода «обучения друг у друга» широко используются.

Кермет плесень

В 2017 году Сюн Вэй и его коллеги из института механических наук в Цзянси представили металлокерамическую форму с использованием процесса горячей экструзии. В этом исследовании W, Ti и другие карбиды металлов добавляются в смесь металлокерамических материалов. После сухого прессования, холодного изостатического прессования, без спекания под давлением, механической обработки и других процессов разрабатывается новое поколение металлокерамической горячей экструзионной головки w-ti, которая прорывает традиционную технологию производства горячей экструзионной головки из высоколегированной стали. Результаты испытаний показывают, что срок службы горячей экструзионной головки w-ti в 7,5 раз больше, чем у обычной легированной стали.

(совет: процесс экструзии требует очень высокой пресс-формы, а общее давление экструзии превышает 2000 МПа. Поэтому при исследовании новых материалов для пресс-форм соответствующая литература часто попадает в разработку новых материалов для экструзионных форм. Первоначальная массовая экструзия стали было признано трудным для достижения, потому что должна быть сверхвысокая прочность материала пресс-формы, чтобы выдерживать такое большое давление экструзии, холодная экструзия для первого массового производства стальных деталей во время Второй мировой войны, Германия использовала новую легированную инструментальную сталь и технология фосфатного омыления для достижения. Традиционная экструзия осуществляется при комнатной температуре. В последние годы некоторые высокопрочные материалы должны быть сжаты при высокой температуре, что выдвигает более высокие требования к материалам пресс-формы.

Кроме того, в ранних исследованиях обычно использовался метод спекания в горячем прессе для приготовления кермета, в котором использовались металлические частицы для упрочнения глиноземной керамической формы для преодоления хрупкости керамических материалов. В дополнение к технологии ужесточения глиноземной керамики, Университет Центрального Юга совместно с Китайской алюминиевой корпорацией разработали новый материал пресс-формы с использованием металла Ti для укрепления керамики из нитрида кремния и считают, что нитрид кремния имеет лучшую красную твердость, износостойкость и всесторонний характер. механические свойства, чем у оксида алюминия, и является одним из самых идеальных материалов для изготовления горячих пресс-форм.

Керамическое покрытие, твердое снаружи, но жесткое внутри

По сравнению с исследованием и разработкой новых формовочных материалов из кермета, теория керамического покрытия проще, а фактические эксплуатационные расходы ниже. Современные методы включают химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD), последнее из которых используется более широко. PVD-технология - это технология дугового разряда с низким напряжением и большим током в условиях вакуума, которая использует газовый разряд для испарения материала мишени и ионизации как испаряемого вещества, так и газа, и использует эффект ускорения электрического поля для осаждения испаренного материала. вещество и продукты его реакции на заготовке.

Таблица 1. Краткий анализ плашек PVD

Швейцарская компания Hatebur является одним из ведущих в мире поставщиков штамповочного оборудования. Это первая компания, которая применила покрытие из нитрида титана с помощью PVD на штампе холодной экструзионной головки. (маленький совет: в процессе экструзии, общий метод PVD покрытия нитрида титана может быть использован только под 450 ℃ , температура трения холодной экструзии, материал и температура поверхности раздела формы была в состоянии достичь; И если вы хотите, чтобы используйте теплую экструзию, чтобы предотвратить потерю покрытия, часто методом CVD, поэтому рабочая температура может достигать более 800 In. Кроме того, использование CVD метода покрытия из карбида титана, рабочая температура может достигать 950 11 до 1100 ℃ )

В ноябре 2017 года третий в стране конкурс «Иннов +» по инновационному начинанию студентов колледжа, проект «Оригинальность облака» университета xi 'jiaotong, завоевал золотую медаль и считается организационным комитетом самым ценным проектом. Предприятие, в настоящее время, компания начала предраундный раунд финансирования, намеревается передать 10% акций, в основном используется для контракта строительства и строительства профессиональной команды. Сообщается, что проект «Оригинальное облако», инициированный доктором университета Цзя Дун Циань Даном после 85 лет, в настоящее время полагается на независимые исследования и разработки технологий нанесения покрытий, группу экспертов в колледжах и университетах и платформу для исследований и разработок, разработанную, в том числе, из титана. нитрид, нитрид титана, углерод, хром, нитрид хрома, серия нитрида алюминия, технология керамического PVD-покрытия, заменяющая традиционный метод металлического или легированного покрытия, для пресс-формы, надетой на «мягкую» броню ежа.



ИНЖИР. 4 образца покрытия облаков мастерства методом PVD (источник изображения: покрытие облаков мастерства)

В общем, применение традиционных сталей или материалов из твердого сплава было очень зрелым, но в некоторых более тяжелых рабочих условиях производительность и срок службы сталкиваются с большими проблемами. Как отмечается в наконечнике, традиционная технология холодной экструзии является направлением горячей экструзии, в процессе горячей экструзии, потому что температура выше, проблема разницы твердости традиционных материалов красного все чаще подвергаются, принять покрытие керамического материала после производительности твердого материала, долговечность, снижение Частые замены пресс-формы, добились лучших экономических выгод. Напротив, применение керамических материалов, армированных металлическими частицами, в промышленности редко сообщается, главным образом потому, что цена монолитной керамической металлической формы все еще очень высока, а прогноз срока службы ограничен только в лаборатории. Тем не менее, разработка комбинированной вогнутой матрицы, так что форма имеет более гибкую форму, для необходимости противостоять высокой температуре и давлению части формы, может быть использована для упрочнения керамического материала и остальных оставшихся частей. До сих пор используют относительно дешевые традиционные материалы. Кроме того, спрос на нержавеющую сталь, жаропрочную легированную сталь является движущей силой развития технологии горячей штамповки, несмотря на высокую деформационную стойкость, высокотемпературную среду обработки, металлокерамическая форма все еще стоит ожидать.

IKS PVD , производство машин для нанесения покрытий PVD , если вам нужны детали машины, свяжитесь с нами: iks.pvd@foxmail.com