Твердосплавное покрытие продлевает срок службы пресс-форм для литья под давлением

Литье под давлением, процесс впрыска расплавленных металлов, таких как алюминий, цинк и магний, под высоким давлением в формы, стало незаменимым в автомобилестроении, электронике и производстве бытовой техники. Несмотря на эффективность и экономичность, этот метод сталкивается с постоянной проблемой: износом пресс-форм.

Ежедневное воздействие экстремальных температур, давления и эрозии расплавленного металла постепенно разрушает пресс-формы, ухудшая качество деталей, сокращая срок службы инструмента, увеличивая производственные затраты и вызывая незапланированные простои. Промышленность давно ищет решения, чтобы сделать пресс-формы более устойчивыми к этим суровым условиям.

Поверхностное упрочнение карбидом вольфрама представляет собой значительный прогресс в защите пресс-форм. Эта технология наносит сверхтвердое покрытие на поверхности пресс-форм методом искрового осаждения - точным, низкотемпературным процессом, который сохраняет свойства основного материала, значительно повышая при этом долговечность поверхности.

Покрытие состоит из частиц карбида вольфрама (твердый «песок»), связанных кобальтом или никелем («цемент»). Обладая твердостью, приближающейся к 70 HRC - сравнимой с некоторыми алмазными покрытиями - оно создает защитный барьер от термического напряжения, химического воздействия и механического износа.

Повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения создают термические усталостные трещины на поверхностях пресс-форм. Эти микроскопические трещины со временем увеличиваются, позволяя расплавленному металлу проникать внутрь, что ухудшает качество деталей.

Решение:Профилактическое нанесение покрытий из карбида вольфрама/карбида титана предотвращает образование трещин, подобно тому, как солнцезащитный крем защищает кожу. Для существующих пресс-форм покрытие может запечатывать небольшие трещины до того, как они распространятся.

Каналы для потока металла и вентиляционные отверстия часто засоряются оксидами и мусором, нарушая производство.

Решение:Покрытие этих проходов создает более гладкие поверхности, которые противостоят накоплению и поддерживают стабильные характеристики потока.

Когда расплавленный металл затвердевает вокруг стальных сердечников, дифференциальное тепловое расширение создает экстремальное давление, которое может вызвать прилипание.

Решение:Контролируемая шероховатость поверхности от карбидных покрытий предотвращает адгезию металла, улучшая при этом удержание смазки.

Движущиеся компоненты пресс-формы постепенно изнашиваются от трения, влияя на точность размеров.

Решение:Покрытые скользящие поверхности дольше сохраняют точность и могут восстанавливать изношенные компоненты до исходных характеристик.

Расплавленные сплавы алюминия, магния или цинка химически связываются с необработанными стальными поверхностями.

Решение:Инертный карбидный слой предотвращает прямой контакт металла со сталью, устраняя эту проблему адгезии.

Расплавленный металл просачивается вокруг механизмов выталкивания, создавая нежелательные выступы.

Решение:Точное покрытие поверхностей штифтов герметизирует микроскопические зазоры, которые допускают утечку.

Производственная пресс-форма, страдавшая от сильного термического растрескивания, была успешно восстановлена с использованием трехэтапного процесса нанесения карбида:

1. Полировка и покрытие трещин
2. Обработка зон, загрязненных углеродом
3. Усиление толстостенных участков, подверженных адгезии металла

Обработанная пресс-форма произвела дополнительные 35 000 качественных деталей, прежде чем потребовалось техническое обслуживание - значительное продление срока ее службы.

Современные системы нанесения карбидных покрытий могут наносить покрытия толщиной от 0,0001 до 0,005 дюйма с точностью до микронного уровня. Портативные аппликаторы обеспечивают доступ ко всем областям пресс-формы, в то время как встроенное охлаждение поддерживает свойства основного материала.

Эта технология представляет собой стратегический подход к снижению затрат на техническое обслуживание и капитальных затрат в операциях литья под давлением. Устраняя механизмы износа до того, как они приведут к поломке, производители добиваются большей стабильности производства и экономии инструмента.