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關(guān)于模具電鍍表面處理技術(shù)
模具電鍍耐磨復合鍍層
復合鍍,是采用電鍍或化學鍍的方法,在溶液中加入不溶性的有機和無機的固體微粒,與基質(zhì)金屬共沉積而形成復合鍍層。耐磨復合鍍的基質(zhì)金屬有鎳、銅、鈷、鉻和一些合金,也可采用化學鍍鎳磷合金,使用的分散劑有氧化物、碳化物、硼化物、氮化物以及金剛石等各種硬質(zhì)固體微粒。這類鍍層不僅硬度高、耐磨性好、能降低摩擦件的磨損,同時也具有良好的抗高溫能力,故有“金屬陶瓷”之稱。
復合鍍層在400℃高溫時,仍具有優(yōu)異的耐磨性,展示出優(yōu)異的抗粘著磨損性能。尿烷橡膠模具,經(jīng)含15%Vol氟化石墨微粒鎳鍍層處理的,不使用脫模劑,在成型溫度高的工程塑料的成型中,經(jīng)此處理的模具有成效。
電鍍層在使用一段時間后,因模具零件型面高低不平可能造成鍍層表面變黑,應在模具保養(yǎng)作業(yè)時定期用800#的細砂紙清除黑面,否則易造成鍍層損傷。
模具零件加強筋或R角等部位,因受力較大,一般在2000沖次后應立即確認鉻層狀態(tài),正常情況下,模具零件整體清洗保養(yǎng)用800#以上的細砂紙對其進行拋光處理。
小面積鍍層脫落處理方法:發(fā)現(xiàn)模具有小面積鍍層脫落后,若不及時處理,脫落面會很快擴散。為抑制鉻層脫落擴散,采用浸泡煤油的細油石(400#)對脫落處基體與鍍層交接位置進行細磨、鈍化處理,使段差區(qū)域漸變過渡,減少鉻層脫落面積,處理工具與方法。
模具零件電鍍原理
鍍鉻是通過電化學方法在固體表面上沉積一層金屬鉻的過程,電解液為鉻酸溶液,模具零件為陰極,在特定的電壓和電流密度的陽極上進行氧化反應產(chǎn)生氧氣,在陰極上發(fā)生還原反應產(chǎn)生氫氣,從而析出鉻并附著在模具零件表面。
某車型后側(cè)門內(nèi)板壓邊圈結(jié)構(gòu),材質(zhì)為GM246,質(zhì)量6.4×103kg,其筋條厚度分別為30、40mm,符合模具筋條≥30mm的技術(shù)規(guī)范。為改善鈑金拉傷缺陷,對其進行電鍍處理以提升模具零件的硬度與降低型面粗糙度。跟蹤模具零件電鍍后的生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)現(xiàn),經(jīng)約1200沖次后鈑金表面出現(xiàn)多條可視的拉傷,檢查壓邊圈發(fā)現(xiàn)其表面也存在多處長度為45~100mm的細密裂紋(見圖4(b)),且模具零件裂紋與鈑金拉傷處完全吻合。因此,如何規(guī)避電鍍后模具零件表面出現(xiàn)裂紋成為解決問題的關(guān)鍵。為剖析模具零件電鍍開裂的失效機理,聯(lián)合鑄造廠、模具廠及模具鍍鉻廠家三方,分別從模具結(jié)構(gòu)強度、模具鑄件質(zhì)量、模具熱處理工藝及模具電鍍過程氫脆現(xiàn)象的控制等維度進行分析。
鍍層的孔隙是指鍍層表面直至基體金屬的細小孔道 ??紫洞笮∮绊戝儗拥姆雷o能力。測定孔隙的方法有貼濾法﹑涂膏法﹑浸漬法等。
1. 貼濾紙法:將浸有測試溶液的潤濕紙貼于經(jīng)預處理的被測試閏上,濾紙上的試液滲入孔隙中與中間鍍層或基體金屬作用,生成具有物征顏色的斑點在濾紙上顯示。然后以濾紙上有色的多少來評定鍍層孔隙率。
2. 浸漬法:將試樣浸于相應試液中,通過試液滲入鍍層孔隙與基體金屬或中間鍍層作用,在鍍層表面產(chǎn)生有點,然后檢查鍍層表面有點多少來評定鍍層的孔隙率。本法適用于檢驗鋼鐵﹑銅或銅合金和鋁合金基體表面的陰極性鍍層的孔隙率。