鋁制模具是模具行業(yè)人士人非常關(guān)心的一個熱門話題,用鋁材作為一種較高成本效益的方法來生產(chǎn)模具具有很多優(yōu)勢,可以進一步提高企業(yè)的競爭力。由于優(yōu)勢非常明顯,因而模具制造的周期縮短,從而降低了生產(chǎn)成本,再加上這種模具具有更好的導(dǎo)熱性,這就意味著生產(chǎn)周期可大大縮短??傊接懹嘘P(guān)電鍍鋁制模具的問題,對于考慮使用這類模具的人們而言是很合時宜的。
歷史和應(yīng)用
將鋁制模具應(yīng)用于注塑工藝并不完全是一個新的概念。最初,原型模具普遍采用鋁材制造,而且汽車工業(yè)應(yīng)用這類模具已經(jīng)有很多年的歷史了,現(xiàn)已逐漸的在汽車行業(yè)以外的企業(yè)中流行起來。
越來越多的客戶提出了這樣一個問題:如何延長這些模具的使用壽命,以使其能夠適用于有限的生產(chǎn)?隨著這種趨勢的發(fā)展,客戶們開始探討將鋁制模具作為真正的生產(chǎn)工具,甚至還提出了更多的問題,例如:
(1)模具可能需要電鍍的最終表面光潔度應(yīng)達到什么水平才能更好地使零件脫模?
(2)它是否要求達到類似于紙質(zhì)的表面光潔度還是鉆石般的表面光潔度?它是否需要采用噴丸拋光處理?
(3)需要達到什么樣的要求才能防止其腐蝕和磨損?
在加工處理模具前,所有這些問題都應(yīng)該得到很好的解答。
由于新技術(shù)和鋁制模板的開發(fā),特別是為了注塑模的設(shè)計,鋁制模具也越來越普遍地用于吹塑模、R.I.M.模、橡膠模、結(jié)構(gòu)發(fā)泡模及R.T.M.模等領(lǐng)域。盡管它可能不適合于所有應(yīng)用領(lǐng)域,但事實上,其使用變得越來越普遍。
延長使用壽命
每個人都希望能夠延長模具的生產(chǎn)使用壽命,例如采用傳統(tǒng)的工具鋼制造模具,其表面采用硬質(zhì)鉻或鎳金屬電鍍,或采用更為專業(yè)化的工程涂料,這樣做可以防止其表面磨損或腐蝕,促使其更好的脫模。此后,為了尋求同樣的目標,開始采用鋁制模具,并找到了切合實際的解決辦法。
光澤度水平
為了能夠注塑成型生產(chǎn)出裝飾性較好的零件,除了延長模具的使用壽命之外,制造商還希望鋁制模具的表面能夠保持一定程度的光澤度,因此建議采用非電鍍的鎳噴涂工藝,因為這種方法有助于延長模具表面光潔度的壽命,使其生產(chǎn)裝飾性零件相對比較容易。
由于鋁材的質(zhì)地較軟,如果不采用表面涂層,就容易被塑料磨損,加速其損壞程度,從而改變注塑成型件的光澤度。非電鍍鎳涂層可使模具表面增加50RC,使其足以保護和延長模具表面的光澤度和結(jié)構(gòu)。
表面光潔度
更有利的是,非電鍍鎳涂層可以比鋁材本身獲得更好的表面光潔度質(zhì)量,但必須指出的是,在模具可以電鍍前,首先需要進行一些表面處理。例如,為了使其能夠達到透鏡級的質(zhì)量水平,建議首先將鋁制模具的表面加工到SPIA-3級光潔度水平,然后在其進一步拋光前,再應(yīng)用0.0003~0.0005的高磷非電鍍鎳涂層,使其達到鉆石級質(zhì)量的光潔度水平。
從另一方面來說,這種工藝節(jié)約了大量的時間和成本費用。在通常情況下,鋁材也會帶來各種不同的缺陷,但憑肉眼往往是看不見的,只有在注塑成型的零件上才能很清楚地看到,這必將導(dǎo)致材料的浪費,以及返回試驗臺重新試驗的時間,以分析和糾正所產(chǎn)生的問題。非電鍍鎳涂層將有助于在模具投產(chǎn)前消除這些缺陷,或?qū)⑦@些缺陷降到最低。
由于非電鍍鎳涂層均勻地沉積在模具所有的表面上,因此它將全面地覆蓋整個零件,包括所有的螺紋孔和銷釘孔等,這實際上提高了鋁制模具的結(jié)構(gòu)完整性。另外一個優(yōu)勢是,非電鍍鎳涂層的應(yīng)用將不會影響鋁材的特性,因為它是在180℃的低溫條件下應(yīng)用。
在鋁制模具上,使用其他涂料的效果也很好,但這取決于其所要求的生產(chǎn)特點。
防腐保護和水線
如果腐蝕是一個令人關(guān)心的問題,那么采用鎳-聚四氟乙烯涂料、氮化硼鎳涂層和非電鍍鎳涂層將能夠起到最好的防腐作用。使用了上述各類工程涂層中的任何一種涂層后,模具在停產(chǎn)不用期間,再也沒有必要往模具上噴涂其他的保護層和防腐層。
水線也可從鋁制模具的非電鍍鎳涂層中獲益。如果使用就沒有必要擔(dān)心有關(guān)水線的收縮或白色類似于鱗狀的涂層了,它可以降低加工周期,因為電鍍材料實際上可以消除這些問題。因此,在應(yīng)用前只要將插頭未從模具中拔出,那么當(dāng)整個模具被噴涂以后,水線也就會被噴涂層所覆蓋。
在50RC時,直接噴涂的非電鍍鎳涂層能夠起到一般性的防磨損保護作用,不過可以通過PVC氣體獲得最佳的保護;鎳-聚四氟乙烯涂層在50RC時,對防護磨損具有中等保護作用,并且可以提高潤滑性,以及起到良好的防腐作用;而氮化硼鎳涂層在54RC時,具有極好的耐磨保護性,而且還具有良好的脫模性能和防腐保護作用。
還應(yīng)當(dāng)指出的是,鋁材有不同的等級,需要采用不同的處理方法,以保證其對任何電鍍材料都有適當(dāng)附著力。因此,了解您的基材總是非常有益的,或是找到一個具有一定裝備的電鍍經(jīng)銷商為您提供分析。這樣可以保證使您在滑板、模具閉合、分型線和其他模具元件上達到最好的附著力。
毫無疑問,長期用于注塑成型生產(chǎn)的鋁制模具的使用趨勢將會持續(xù)下去,而且無疑也將會開發(fā)出一系列更新穎的鋁合金材料,以適應(yīng)和滿足不同模具的生產(chǎn)和應(yīng)用需求。無論遵循這條原則會出現(xiàn)什么樣的情況,但總是有一種工程涂層可以用來提高產(chǎn)品的質(zhì)量和延長模具的使用壽命,這是非常簡單的事情,提供電鍍服務(wù)的經(jīng)銷商有很多經(jīng)驗和資源可以幫助人們?nèi)崿F(xiàn)這個愿望。