ダイカスト金型表面処理の新技術

ダイカスト金型の表面処理技術は、さまざまな新しい技術が次々と登場していますが、大きく分けて以下のXNUMXつに分類されます。

• 1.伝統的な熱処理プロセスの技術の改善;
• 2.表面熱膨張処理、表面相変化強化、電気放電強化技術などの表面改質技術;
• 3.無電解メッキ等の塗装技術

ダイカスト金型は金型の大きなカテゴリです。 世界の自動車・二輪車産業の急速な発展に伴い、ダイカスト産業も新たな発展の時代を迎えています。 同時に、ダイカスト金型の総合的な機械的特性と寿命に対して、より高い要件が求められています。 国際金型協会の事務局長である羅百輝氏は、新しい金型材料の適用のみに依存して増え続ける性能要件を満たすことは依然として困難であると考えています。 ダイカスト金型の高能率化を実現するには、ダイカスト金型の表面処理にさまざまな表面処理技術を適用する必要があります。 、高精度と長寿命の要件。 ダイカスト金型は、金型の中でも比較的過酷な条件で使用されます。 ダイカスト鋳造とは、金型のキャビティ内に溶融金属を高圧かつ高速で充填し、 ダイカスト。 加工工程中、溶銑と繰り返し接触します。 したがって、ダイカスト金型には、高い熱疲労性、熱伝導性、耐摩耗性、耐食性が要求される。 、衝撃靱性、赤硬度、離型性の良さなど、ダイカスト金型の表面処理技術の要求は比較的高いです。

従来の熱処理プロセスの技術を改良

ダイカスト金型の熱処理は焼き入れ焼き戻しが伝統的であり、その後表面処理技術が発展してきました。 ダイカスト金型にはさまざまな材質が使用されるため、同じ表面処理技術や工程でも材質が異なれば効果も異なります。 ショフはモールド基板の基板前処理技術と表面処理技術を提案します。 

伝統技術をベースに、金型の材質に応じた適切な加工技術を提案し、金型の性能向上と金型寿命の延長を実現します。 熱処理技術向上のもう一つの開発方向は、伝統的な熱処理技術と高度な表面処理技術を組み合わせて、ダイカスト金型の寿命を延ばすことです。 

例えば、化学的熱処理法である浸炭窒化、NQNと従来の焼入れ・焼戻しプロセス（浸炭窒化・焼入れ・浸炭窒化複合強化）を組み合わせると、より高い表面硬度が得られるだけでなく、効果的な硬化層も得られます。 

深さが深くなり、溶浸層の硬度勾配分布が適度になり、焼き戻し安定性と耐食性が向上するため、ダイカスト金型は良好なコア性能を得るとともに、表面品質と性能が大幅に向上します。

表面改質技術

表面熱拡散技術

浸炭処理、窒化処理、ホウ化処理、浸炭窒化処理、硫黄浸炭窒化処理などが挙げられます。

浸炭・浸炭窒化

浸炭プロセスは、プラスチック金型の冷間、熱間加工、表面強化に使用され、金型の寿命を向上させることができます。 例えば、3Cr2W8V鋼のダイカスト金型は浸炭焼入れ後、1140～1150℃で焼き入れ、550℃で56回焼き戻しを行います。 表面硬度はHRC61～1.8に達し、非鉄金属およびその合金ダイカストの金型寿命が3.0～XNUMX倍向上します。 。 

浸炭処理の主な処理方法としては、固体粉末浸炭、ガス浸炭、真空浸炭、イオン浸炭、浸炭雰囲気に窒素を添加する浸炭窒化処理などがあります。 中でも真空浸炭とイオン浸炭は20年ほどかけて開発された技術です。 この技術は浸炭が早く、浸炭が均一で、炭素濃度勾配が滑らかで、ワークの変形が少ないという特徴があります。 金型、特に精密金型の表面に使用されます。 表面処理においてますます重要な役割を果たします。

窒化およびそれに伴う低温熱膨張技術

窒化、イオン窒化、浸炭窒化、酸素窒化、硫黄窒化、酸素、窒素、硫黄の三元硫黄炭素窒化などがあります。 これらの方法は、加工技術が簡単で、適応性が高く、拡散温度が低く（一般に480～600℃）、ワークピースの変形が小さく、特に精密金型の表面強化に適しており、窒化層の硬度が高く、耐摩耗性が高く、耐摩耗性に優れています。・こだわりのパフォーマンス。

3Cr2W8V鋼ダイカスト金型を520～540℃で焼き入れ焼き戻し窒化処理した後、窒化処理をしていない金型に比べ2～3倍の寿命を実現します。 米国の H13 鋼で作られたダイカスト金型の多くは窒化処理が必要であり、65 回の焼き戻しの代わりに窒化処理が使用されます。 表面硬度はHRC70～XNUMXと高く、金型の中心部は硬度が低く靱性が良く、一体性が優れています。

機械的性質。 窒化処理はダイカスト金型の表面処理として一般的に行われる処理です。 しかし、窒化層に薄くて脆い白い層が現れると、交互熱応力の影響に耐えられなくなり、マイクロクラックが発生しやすくなり、耐熱疲労性が低下します。 したがって、窒化プロセス中は、脆化層の生成を避けるためにプロセスを厳密に制御する必要があります。 外国では二次窒化処理や複数回の窒化処理を提案しています。 窒化を繰り返す方法は、使用中にマイクロクラックが発生しやすい白色光輝窒化層を分解し、窒化層の厚さを増加させると同時に、金型表面に厚い残留応力層を持たせることができるため、製品の寿命を延ばすことができます。金型を大幅に改善することができます。 その他、塩浴浸炭窒化や塩浴硫黄軟窒化などの方法もあります。 

これらのプロセスは外国で広く使用されていますが、中国ではほとんど見られません。 たとえば、TFI+ABI プロセスでは、塩浴で軟窒化した後、アルカリ酸化性塩浴に浸漬されます。 ワークの表面が酸化して黒色になり、耐摩耗性、耐食性、耐熱性が向上します。 この方法で処理されたアルミニウム合金ダイカスト金型の寿命は数百時間延長されます。 もう XNUMX つの例は、フランスで開発されたオキシニット プロセスです。このプロセスでは、軟窒化とその後の窒化が、より多くの特性を備えた非鉄金属ダイカスト金型に適用されます。

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