塑料模具表面强化技术探究

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1、塑料模具表面强化技术探究【摘要】本文从表面热处理，化学热处理，化学镀等几个方面，来介绍和阐述国内外在塑料模具表面强化技术方面的应用和发展，并提出了我国在塑料模具表面强化技术方面的发展方向。【关键词】塑料模具；表面强化技术；应用；发展一、引言随着材料技术的不断发展，塑料制品在日常生活中和工业制造中的应用越来越广泛，许许多多的工业产品和日常用品都大量使用到塑料制品，因此，对于塑料模具的性能提出了越来越高的要求，也为塑料模具的技术水平提出了更加严格的要求。目前，我国的塑料模具工业和技术在过去的几十年工业化进程中取得

2、了巨大的进步和发展，但是，与国外发达国家的技术和应用水平相比，仍然存在着巨大的差距，需要进一步提升和改进的空间非常大，在一些髙精尖的工业技术领域，国内的塑料模具很难满足其需要。塑料模具的制造和设计，工序复杂，价格昂贵，是一项具有很高技术难度的工业技术。随着工业化的不断推进，以及塑料制品在各个领域的广泛应用，对于塑料模具的使用寿命的要求越来越高。根据调查，我国的塑料模具的使用寿命仅为欧美发达国家平均寿命的五分之一，并且在塑料模具表面强化技术方面的投入更是远远的落后于发达国家。塑料模具的表面强化技术是提高塑料模具

3、使用寿命，提升模具的使用性能的一项重要的技术和途径，是国内外模具工业和技术的主要发展和研究方向。通过表面强化技术，对于塑料模具的表面的硬度，耐磨性，耐蚀性等进行提高，可以有效的提高模具的使用性能和使用寿命。这种表面强化技术在发达国家的模具制造中已经得到了广泛的应用，取得了非常显著的成果。本文从塑料模具的工作条件和失效方式等进行分析，介绍了一些塑料模具表面强化技术的方法，手段和效果以及其优缺点。二、塑料模具的简介及其分类1•塑料模具的简介。塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确

4、尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁

5、多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。2•塑料模具的分类。按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模塑料模具具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。三、塑料模具的性能要求及其失效形式1.塑料模具的材料性能要求。塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般须在150°C〜200°C下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。现根据塑料成型模具使用条件、加工方法的不同将塑料模具用钢的基本性能要求大致归纳如下：

6、（1）足够的表面硬度和耐磨性。塑料模的硬度通常在50-60HRC以下，经过热处理的模具应有足够的表面硬度，以保证模具有足够的刚度。模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力，要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性，保证模具有足够的使用寿命。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。（2）优良的切削加工性。大多数塑料成型模具，除EMD加工外还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，提高切削性能,减少表面粗糙度，塑料模具用钢的硬度必须适

7、当。（3）良好的抛光性能。高品质的塑料制品，要求型腔表面的粗糙度值小。例如，注塑模型腔表面粗糙度值要求小于RaO.1〜0.25的水平，光学面则要求Ra四、塑料模具的表面强化技术1•表面热处理。表面热处理根据其方法不同可以分为表面淬火，化学热处理两种形式。（1）表面淬火技术是指对于塑料的表面进行热处理，从而改变其表面组织和性能的技术方式，包括感应加热淬火，火焰加热表面淬火，接触电阻加热淬火，激光表面加热淬火等几种不同的淬火方式。通过模具表面的急速加热和急速冷却的方式，可以使模具表面在一定的厚度内变的硬化从而使其

8、的韧性增加，这样的话模具就不容易发生变形，模具的表面也不会再使用中变得粗糙。另外，模具表面的分型面很容易出现溢料等现象，通过对于模具型腔口处的模具局部淬火，可以解决因分型面和型腔周围塌陷而产生的溢料现象。（2）塑料模具的化学热处理是指将模具放在一定温度的活性介质中进行保温，从而使几种元素渗入模具的表面，从而使模具表面的化学成分，组织形式和性能发生改变。塑料模具的化学热处理形式一般包括渗碳，渗氮，渗硼