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高硬度模具钢加工利器横空诞生

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2022年07月07日浏览:1431

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SiTiNO高性能先进复合涂层


面对市场多变复杂的营销环境,刀具商在不断提升产品的竞争力。模具钢加工作为其中一个主要市场,刀具商各出奇谋想尽办法争夺这块市场;其中高硬模具钢加工刀具需求日渐增加,是刀具商必争之地。以往这个板块被进口刀具所占据,国内刀具商如何在当中突围,与其一争高下?

科汇作为国内刀具涂层的先行者,就这个领域作出回应。科汇与瑞士合作伙伴swiss-PVD 狮威斯开发了一款新涂层——SiTiNO,为刀具注入新盔甲,让高硬度模具钢加工商“提质、提量、提效”。

科汇模具钢与你我生活息息相关

模具业被喻为工业之母,其重要性不容忽视。从小至日常生活所用到的胶杯、每时每刻使用的手机电话、每天予以代步的汽车、连系世界各地的飞机等,当中涉及的不同部件都是由模具制作而成。

模具材料是模具的“身体”, 如何好好加工这副身躯让它可以正常生产,是各模具制造商所关注的议题。


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图1:不同行业也会使用模具制作所需的部件


 科汇认识模具钢让你更清楚了解市场需求

模具材料有不同的分类,美国AISI以其应用划分,如P代表 Plastic Mold Steel 塑胶模具钢 (例如 P20)、H 代表 Hot Work Steel 热作工具钢 (例如 H13)、O代表Oil Quenched 以油作淬火介质之冷作工具钢(例如O1)等。

另一分类是以其使用硬度作区分:预硬钢 Prehardened Steel 及 淬火钢 Hardened Steel。预硬钢顾名思义是在供货给模具制造商加工前已作预加硬处理,一般交货硬度大将在30-43 HRC 之间。属于预硬钢的典型例子是P20、738、718HH、NAK80等,主要应用在注塑模上。

而另一种淬火钢,则是在交付给模具制造商时是退火态 (或俗称软料),大约在23 HRC 以下,模具制造商会先进行粗加工,之后送往热处理商进行热处理 (行内称为淬火/回火),将模具硬度提升至相关的工作硬度,而工作硬度一般在46 HRC或以上。属于淬火钢的典型例子是H13、420、SKD11等,以下是相关淬火钢在不同模具上的使用硬度:


表1:淬火钢在不同模具之常用硬度


从上表可以看到,50 HRC 或以上的模具硬度之其中一个主要硬度应用范围。

模具钢本身含有不同比例的元素,如碳、铬、镍等,这些元素主要是让模具钢获得不同的性能,如碳是增加钢材的硬度及强度,铬是提高其耐腐蚀性,镍是增加其韧性。

但这些元素的存在也往往让刀具在加工时遇到不少挑战:模具钢的碳与其它元素结合形成碳化物,引致刀具的磨耗磨损;模具钢的铬让刀具出现粘黏及积屑瘤 (Built up edge);模具钢的镍增加材料之延展性,让铁削不易折断,增加在加工时的难度。

 科汇 SiTiNO为加工高硬度模具钢而开发

作为刀具涂层的领头羊,科汇也一直关注这方面的要求。经与瑞士合作伙伴swiss-PVD 商议讨论,开发了一款加工高硬度模具钢涂层 SiTiNO,让模具制造商解决相关之加工问题,协助他们“提质、提量、提效”。

SiTiNO属于钛硅基,针对加工高硬及高合金之模具钢而调整其成份及涂层结构,具有高硬度、高耐磨性及高抗氧化性能。

表2:SiTiNO的特性


SiTiNO是由科汇最新引入之瑞士swiss-PVD狮威斯涂层设备SP728X所开发及提供。SiTiNO利用swiss-PVD狮威斯引以为傲的劈裂电弧(Splitting Arc)及高能脉冲HDPP(High Density Pulsed Power)技术,通过特殊涂层工艺而生产。



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图2:新世代瑞士swiss-PVD狮威斯SP728X涂层机


劈裂电弧及高能脉冲技术,比传统电弧使用更高的电流,提高靶材的蒸发速度;通过磁场对电流的控制,使电流在整个靶材表面运动,减少平均电流(A/mm2),从而减少液滴,改善涂层质量;除此之外,劈裂电弧有效提升等离子密度,是市场上同类设备提供最高等离子密度之一,让相关的陶瓷化合物更佳的沉积在刀具上,获得优异的附着力、更致密的涂层结构,提供更好的耐磨性。

科汇效果显著 独当一面

为了确认此款涂层的成效,科汇与市场一款主要应用在加工高硬度模具钢的涂层作对比,科汇最新开发的SiTiNO之磨损少一倍,刀具耐磨性增加一倍。

加工案例

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