模具制造中表面工程技術的應用及分析

韓佳

摘 要：表面工程技術作為一門科學與藝術，其對于模具制造質量具有極為重要的影響。模具制造過程中表面工程技術的應用，不僅有助于電子電器元件、機械零件等基質材料表面性能的有效提升，同時也促進了模具制造加工效率的全面提升。隨著表面工程技術在機電產品中的廣泛應用，表面工程技術已經成為了現代制造技術中最重要的組成部分。本文主要就模具制造過程中表面工程技術的應用與分析進行了深入的探討和研究。

關鍵詞：模具制造 表面工程技術 應用

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（a）-0074-02

模具材料作為模具加工制造的基礎，其在模具加工行業迅速發展的帶動下，不僅具有韌性、強度高等特點，同時還需要具有良好的綜合性能。而隨著表面工程技術在模具加工中的應用，不僅促進了模具表面性能的有效提升，同時也保證了模具內部的強韌性，促進了模具加工質量的有效提升。也就是說，表面工程技術在模具制造中的廣泛應用，達到了有效改善模具綜合性能、發揮材料潛力、降低加工成本、節約合金元素的目的，同時也促進模具加工制造企業經濟效益的不斷提升。

1 模具表面處理技術

1.1 硬化膜沉積技術

目前，模具加工中常用的硬化膜沉積技術主要有物理氣相沉積技術、化學氣相沉積技術等幾種。硬化膜沉積技術最初主要應用于道具、量具等工具上，而且這一技術的應用已經取得了非常顯著的成效。再加上道具上涂覆硬化膜已經成為了現階段模具加工的標準工藝，也為整個模具加工制造技術的發展和創新提供了全面的技術支持。經過長期的實踐應用后發現，硬化膜沉積技術應用成本高的特點，在設備投入成本上體現得尤其明顯。而且目前硬化膜沉積技術，大多應用于精密性較高且使用壽命相對較長的模具上。如果采取建立成熟熱處理中心的方式應用硬化膜沉積技術的話，那么對于涂覆硬化膜成本的降低具有極為重要的意義。而這也更進一步說明了，硬化膜沉積技術在模具制造中的應用，是促進模具加工制造水平與效率有效提升的重要手段之一。

1.2 滲氮技術

滲氮工藝在模具加工制造中的應用，主要有離子滲氮、液體滲氮、氣體滲氮等幾種形式。不同的滲氮方式其所采用的滲氮技術也各不相同，這些不同的技術應用于不同的工件上，滿足了不同工件的加工質量要求。此外，由于滲氮技術的應用，促進了模具表面性能的有效提升，而且由于滲氮溫度相對較低，在滲氮完成后，模具不需要進行激烈的冷卻，所以避免了模具變形現象的出現，再加上滲氮工藝與模具鋼淬火工藝之間具有良好的協調性。所以，滲氮技術作為最早且效果最顯著的模具表面處理技術，已經成為了模具加工制造中應用最廣泛的表面處理技術之一，這一技術的應用促進了模具制造表面處理質量與效率的有效提升。

1.3 滲碳技術

滲碳技術是促進模具整體強韌性有效提升的重要技術之一。這一技術的應用不僅實現了促進模具強韌性有效提升的目的，同時也有助于模具工作表面耐磨性的不斷提升。一般情況下，將級別較低的材料通過滲碳淬火處理后，用來代替級別較高的材料，從而達到有效降低模具加工制造成本的目的，為模具制造加工企業經濟效益的有效提升奠定了良好的基礎。

1.4 納米表面技術

模具加工制造在應用于納米表面處理技術時，主要是將納米材料與相應的其他低維非平衡材料作為基礎，然后利用特定的加工手段或者技術，對模具表面進行超精細的加工和處理，在實現模具表面改性目標的機床上，賦予或者強化模具一些新的功能。具體來說，納米技術在模具加工制造中應用的優勢主要體現在以下幾方面：首先，納米結構涂層的制作。熱噴涂技術是納米結構涂層制作過程中最常用的技術之一。這一技術與其他技術相比較而言，其不僅具有施工工藝簡單、涂層厚度變化范圍大、涂層和基體選擇范圍廣、沉積速率快等方面的優勢，而且熱噴涂涂層技術與傳統技術相比較而言，納米結構層涂層在韌性、強度、抗熱疲勞、抗腐蝕等各方面都得到了顯著的改善。其次，納米復合鍍層的制作。在模具加工制作的過程中，將一維納米質點分材料或者零維材料與傳統的電鍍液融合在引起，就可以形成有效的納米復合鍍層。針對模具加工制造而言，如果運用納米復合鍍層的話，那么不僅有助于模具本身進度保持時間的延長，同時納米復合鍍層經過長期的使用后，模具表面將會因為長期處于光滑的狀態，而避免了裂紋現象的出現，實現了有效延長模具使用壽命的目的。

2 模具制造中表面工程技術的應用

2.1 表面工程技術模具加工制造中應用

表面工程技術在模具加工制造中應用，在材料科學與工程應用等方面的優勢主要體現在以下幾方面：（1）在有效節約資源、降低成本的基礎上，實現了改善環境的目的。模具工件表面制備在應用表面工程技術后，其涂層性能不僅得到了有效的提升，同時也降低了模具制造過程中的能源消耗。比如，熱工設備在高溫環境下使用的部件，假如在工件表面施加隔熱涂層的話，那么就可以實現減小熱量損失的目的。而在燃料節省方面則可以采用先進的表面工程技術，替代傳統污染較大的技術，從而得到改善生產加工環境質量的目的，使該零件的腐蝕、磨損等現象只在其表面發生。針對模具表面出現的損壞現象，只需要加強表面修復的力度即可，而不需要改變材料的整體，確保了材料使用效率的提升；（2）表面工程技術在模具加工制造中的應用，有效地減緩與消除了金屬材料表面出現的變化和損傷現象。在模具加工過程中，不管是金屬機器設備還是相應的零部件，都因為承受了來自于外界的負荷，而出現了程度不一、形式多樣的表面變化或者損傷。所以，對于表面存在宏觀缺陷或者微觀缺陷的工程材料或者零部件而言，針對其表面缺陷處進行的處理，對于材料腐蝕性能、力學性能、耐磨性能等各方面性能的降低都有著極為重要的意義。而隨著表面工程技術的應用，則不僅實現了掩蓋材料表面損傷或者缺陷的目的，同時也促進了材料使用可靠性的提升及使用壽命的延長。

2.2 表面工程技術模具型腔表面處理

在進行模具型腔表面處理時，應該根據模具制造的要求和特點，做好以下幾方面的工作：（1）模具型腔經過表面涂層或者合金化處理后，低合金鋼或者碳素工具鋼的綜合性能不僅得到了顯著的提高，而且硬質合金以及高合金化模具材料的性能指標也得到了大幅度的提升。而這對于模具加工制造企業材料成本的降低而言，具有極為重要的意義。（2）表面工程技術在模具加工制造中的應用，不僅促進了模具型腔表面耐蝕性、耐磨性、抗高溫氧化性的全面提升，同時也促進了模具表面硬度的有效提升。另外，隨著模具各方面性能的不斷提升，模具的使用壽命也隨之增加。而且表面工程技術在模具加工制造中的應用，也有助于模具型腔表面脫模能力與抗擦傷能力的提升，促進了模具加工生存效率的進一步提高。（3）表面工程技術在模具加工制造中的應用，促進了模具修復與再制造效率的有效提升。（4）表面工程技術在模具型腔表面紋飾制造中的應用，有效提升了模具產品檔次并促進了附加值的大幅度提升，為模具加工制造企業市場競爭力的提升提供了強有力的技術支持。

3 結語

總而言之，表面工程技術作為模具綜合性能改善過程中最常用的技術之一，其對于模具綜合性能的改善具有極為重要的意義。所以，模具制造企業必須加強模具表面處理技術研究的力度，才能從根本上促進模具綜合性能與整體加工質量的有效提升，為整個模具加工制造行業的長期穩定發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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