模具制造领域中的表面工程技术及其运用研究

陈健

摘要：文章主要叙述了模具制造领域中的各项表面工程技术，并且对其进行详细的分析与研究，将其中的各种制造指标以及经济性能等作出详细的比较。着重介绍模具制造领域中的稀土表面工程创新与改善，以及纳米技术在模具生产制造领域中的使用与完善作出研究。

关键词：模具制造领域、表面工程技术

根据相关的资料统计显示，我国家电上的生产使用模具占有家电生产的三分之二左右，机电行业生产中的模具使用率高达75%，很多产业在生产过程中都离不开模具的使用，这样的发展情况下对于模具生产以及制造等提出非常高的制造要求，怎样将模具的质量进行提升已经成为模具生产发展的重要问题之一。现在从表面的工程技术中进行探索，使用化学处理方式进行热处理与热喷技术，不断创新表面工程技术的整体效率，增强模具的使用寿命。

一、模具制造工程技术

1.表面化学热处理技术

对于很多的模具制造来讲，经常使用普通的热处理技术，其中涉及的元素主要包含渗碳、渗氮、碳氮共渗等。通过对其表面化热处理之后呈现的表面比普通加入之后的钢件表面更加的坚硬与耐磨，同时使用寿命加长，使用过程中具有非常好的韧性与强度。在建设模具的过程中需要熟练使用这种技术，并且渗碳是其中非常常见的一种强化技术，并且渗透工艺在模具生产过程中适合各种模具的生产，经常采用低碳钢或是低碳合金钢等塑料模。这些材质的模具在生产中具有超强的渗透性，并且渗透速度非常快，层次比较深，不管是在成本投入方面还是在生产模具的硬度控制方面都非常方便。建设塑料模具期间，将其进行渗碳之后，在表面会形成含有碳质量达到0.8%-1.0%的渗透表层，经过淬火之后会逐渐强化，再将其进行回火处理之后可以有效的提升表层的腔面硬度以及使用耐磨性，提高抗疲劳性，延长模具使用的寿命【1】。当然在进行渗碳期间需要考虑到表面的晶粒，若是过于粗大，会影响到渗透层的强化，导致模具在使用期间出现脱落现象发生。不同的模具材质在进行渗氮之后出现的效果是不同的，所以在进行模具表面生产期间需要综合考虑，选择适当的方式进行化学热处理技术应用。

2.表面热喷涂技术

模具生产过程中使用的热喷技术主要是利用相关的热源对其进行加热，例如火焰或是电弧等，在加热过程中将金属粉末或是非金属性质的一些材料进行融化或是出于半融化状态中，利用加热源本身发出的热流进行雾化，保证融化之后的液滴在固定的速度进入表面处理，详细掌握其中发生的化学变化或是物理变化，建设成提前设置的模型【2】。因为这种火焰类型的喷射技术在成本上价格比较低，并且实际操作非常简单，在模具生产行业中应用的非常广泛，特别是近几年对于这项技术进行更新之后更是大大的推动了生产的效率与使用，在很多方面进行了完善，就目前的资料显示，这种技术在市面上的应用已经高达78%左右，相比较之前应用提升非常明显。创新之后的技术在很多层面上已经逐渐开始投入，并且创造了非常多的效益。尤其是其超音速火焰喷涂技术，使用效果非常明显，获得了很高的评价与肯定。当然，等离子喷涂技术也在一定程度上进行了创新与优化，并且能够很好的满足设备对于表面覆盖层的需要。因为模具表面的生产非常复杂，形状丰富，并且在使用期过后很难进行修复或是再次使用，这样的形态下对于喷射涂面不能进行直接的检查，这样的状态为喷涂技术的创新与优化带来很多的困难。针对这一问题，相关的专家通过实验对等离子的喷涂进行详细的分析与检验之后，得出一种适当的修复方式，将实验中的器具表层进行检查之后发现，其中的缝隙密度很低，相关的化学组织比较严谨等离子涂层与使用模具之间的结合度非常高，可以很好的满足模具修复的需要，加大模具使用的寿命，在生产使用中能够创造显著的经济效益。

二、模具表面技术的发展前景

对于模具制造领域中的表面加强技术，融入稀土元素逐渐改善其中的表层组织，并且加强了物理与化学的使用性能。稀土元素能够很好的提升渗透速度，并且还能将表层存在的微量杂质进行清除，充分稳定与加强晶界在表面中的作用。与此同时，随着模具生产质量要求的不断提升，将表面的控制与处理技术推行了创新的关口，很多技术已经不能满足模具生产的要求，需要利用不同的性质逐渐进行加强，经过多方面的研究分析，将表面工程技术中的综合与复合相互结合进行生产，这样能够很好的提升表面控制技术的创新。并且在表面工程技术创新的过程中将Ni-Cu-P-MoS2这种物质的镀层融入到稀土元素中，可以很好的压制MoS2中存在的一些氧化反应，很好的加强表面镀层存在的各种性能减退现象，提升模具的抗腐蚀现象，延长模具使用的寿命【3】。稀土元素还应用在模具表面的加强技术中，例如喷漆、或是沉积等，在一定程度上提升了使用效果。所以，模具表面工程生产技术将会成为模具生产中的重要一项。

在对表面技术进行优化的同时，采用纳米技术将技术优势进行创新，纳米技术能够加强模具表面的硬度以及耐磨性与防腐蚀性，将模具的使用寿命进行延长。当然，这种纳米技术还属于发展的初级阶段，需要不断的进行研究与完善，才能更好的应用到表面工程技术中。

结束语：

在生产生活中，离不开模具的生产与使用。其中模具生产中的表面工程技术在生产中非常重要，并且在促进模具性能方面具有非常重要的作用，需要不断进行创新与优化。重点将表面技术研究在推广方面以及研究方面进行逐渐的深入，在创新的基础上对技术与模具等加强合作形式，逐渐向产业化方向转型，靠拢市场经济发展形式进行发展，逐渐将表面技术整体的使用性以及产业性进行加强，达到更好的发展效果。

参考文献：

[1]. 第十五届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述[J]. 模具工业，2014，12：1-14.

[2]陈亘宇. 快速成型技术及其在模具制造领域的应用[J]. 科技视界，2015，23：101-102.

[3]彭广，岳文辉，胡志远. 面向工程机械再制造的表面工程技术及其应用[J]. 装备制造技术，2014，07：196-198.