韓佳

摘 要：表面工程技術(shù)作為一門科學(xué)與藝術(shù)，其對(duì)于模具制造質(zhì)量具有極為重要的影響。模具制造過程中表面工程技術(shù)的應(yīng)用，不僅有助于電子電器元件、機(jī)械零件等基質(zhì)材料表面性能的有效提升，同時(shí)也促進(jìn)了模具制造加工效率的全面提升。隨著表面工程技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，表面工程技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代制造技術(shù)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(shù)的應(yīng)用與分析進(jìn)行了深入的探討和研究。

關(guān)鍵詞：模具制造 表面工程技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）05（a）-0074-02

模具材料作為模具加工制造的基礎(chǔ)，其在模具加工行業(yè)迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，不僅具有韌性、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，同時(shí)還需要具有良好的綜合性能。而隨著表面工程技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了模具表面性能的有效提升，同時(shí)也保證了模具內(nèi)部的強(qiáng)韌性，促進(jìn)了模具加工質(zhì)量的有效提升。也就是說，表面工程技術(shù)在模具制造中的廣泛應(yīng)用，達(dá)到了有效改善模具綜合性能、發(fā)揮材料潛力、降低加工成本、節(jié)約合金元素的目的，同時(shí)也促進(jìn)模具加工制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。

1 模具表面處理技術(shù)

1.1 硬化膜沉積技術(shù)

目前，模具加工中常用的硬化膜沉積技術(shù)主要有物理氣相沉積技術(shù)、化學(xué)氣相沉積技術(shù)等幾種。硬化膜沉積技術(shù)最初主要應(yīng)用于道具、量具等工具上，而且這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常顯著的成效。再加上道具上涂覆硬化膜已經(jīng)成為了現(xiàn)階段模具加工的標(biāo)準(zhǔn)工藝，也為整個(gè)模具加工制造技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了全面的技術(shù)支持。經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，硬化膜沉積技術(shù)應(yīng)用成本高的特點(diǎn)，在設(shè)備投入成本上體現(xiàn)得尤其明顯。而且目前硬化膜沉積技術(shù)，大多應(yīng)用于精密性較高且使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)的模具上。如果采取建立成熟熱處理中心的方式應(yīng)用硬化膜沉積技術(shù)的話，那么對(duì)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(jìn)一步說明了，硬化膜沉積技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用，是促進(jìn)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(shù)

滲氮工藝在模具加工制造中的應(yīng)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(shù)也各不相同，這些不同的技術(shù)應(yīng)用于不同的工件上，滿足了不同工件的加工質(zhì)量要求。此外，由于滲氮技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了模具表面性能的有效提升，而且由于滲氮溫度相對(duì)較低，在滲氮完成后，模具不需要進(jìn)行激烈的冷卻，所以避免了模具變形現(xiàn)象的出現(xiàn)，再加上滲氮工藝與模具鋼淬火工藝之間具有良好的協(xié)調(diào)性。所以，滲氮技術(shù)作為最早且效果最顯著的模具表面處理技術(shù)，已經(jīng)成為了模具加工制造中應(yīng)用最廣泛的表面處理技術(shù)之一，這一技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了模具制造表面處理質(zhì)量與效率的有效提升。

1.3 滲碳技術(shù)

滲碳技術(shù)是促進(jìn)模具整體強(qiáng)韌性有效提升的重要技術(shù)之一。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了促進(jìn)模具強(qiáng)韌性有效提升的目的，同時(shí)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(jí)別較低的材料通過滲碳淬火處理后，用來代替級(jí)別較高的材料，從而達(dá)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(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.4 納米表面技術(shù)

模具加工制造在應(yīng)用于納米表面處理技術(shù)時(shí)，主要是將納米材料與相應(yīng)的其他低維非平衡材料作為基礎(chǔ)，然后利用特定的加工手段或者技術(shù)，對(duì)模具表面進(jìn)行超精細(xì)的加工和處理，在實(shí)現(xiàn)模具表面改性目標(biāo)的機(jī)床上，賦予或者強(qiáng)化模具一些新的功能。具體來說，納米技術(shù)在模具加工制造中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，納米結(jié)構(gòu)涂層的制作。熱噴涂技術(shù)是納米結(jié)構(gòu)涂層制作過程中最常用的技術(shù)之一。這一技術(shù)與其他技術(shù)相比較而言，其不僅具有施工工藝簡(jiǎn)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(yōu)勢(shì)，而且熱噴涂涂層技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比較而言，納米結(jié)構(gòu)層涂層在韌性、強(qiáng)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(fù)合鍍層的制作。在模具加工制作的過程中，將一維納米質(zhì)點(diǎn)分材料或者零維材料與傳統(tǒng)的電鍍液融合在引起，就可以形成有效的納米復(fù)合鍍層。針對(duì)模具加工制造而言，如果運(yùn)用納米復(fù)合鍍層的話，那么不僅有助于模具本身進(jìn)度保持時(shí)間的延長(zhǎng)，同時(shí)納米復(fù)合鍍層經(jīng)過長(zhǎng)期的使用后，模具表面將會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期處于光滑的狀態(tài)，而避免了裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了有效延長(zhǎng)模具使用壽命的目的。

2 模具制造中表面工程技術(shù)的應(yīng)用

2.1 表面工程技術(shù)模具加工制造中應(yīng)用

表面工程技術(shù)在模具加工制造中應(yīng)用，在材料科學(xué)與工程應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）在有效節(jié)約資源、降低成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了改善環(huán)境的目的。模具工件表面制備在應(yīng)用表面工程技術(shù)后，其涂層性能不僅得到了有效的提升，同時(shí)也降低了模具制造過程中的能源消耗。比如，熱工設(shè)備在高溫環(huán)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(shí)現(xiàn)減小熱量損失的目的。而在燃料節(jié)省方面則可以采用先進(jìn)的表面工程技術(shù)，替代傳統(tǒng)污染較大的技術(shù)，從而得到改善生產(chǎn)加工環(huán)境質(zhì)量的目的，使該零件的腐蝕、磨損等現(xiàn)象只在其表面發(fā)生。針對(duì)模具表面出現(xiàn)的損壞現(xiàn)象，只需要加強(qiáng)表面修復(fù)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(shù)在模具加工制造中的應(yīng)用，有效地減緩與消除了金屬材料表面出現(xiàn)的變化和損傷現(xiàn)象。在模具加工過程中，不管是金屬機(jī)器設(shè)備還是相應(yīng)的零部件，都因?yàn)槌惺芰藖碜杂谕饨绲呢?fù)荷，而出現(xiàn)了程度不一、形式多樣的表面變化或者損傷。所以，對(duì)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(duì)其表面缺陷處進(jìn)行的處理，對(duì)于材料腐蝕性能、力學(xué)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(shù)的應(yīng)用，則不僅實(shí)現(xiàn)了掩蓋材料表面損傷或者缺陷的目的，同時(shí)也促進(jìn)了材料使用可靠性的提升及使用壽命的延長(zhǎng)。

2.2 表面工程技術(shù)模具型腔表面處理

在進(jìn)行模具型腔表面處理時(shí)，應(yīng)該根據(jù)模具制造的要求和特點(diǎn)，做好以下幾方面的工作：（1）模具型腔經(jīng)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(zhì)合金以及高合金化模具材料的性能指標(biāo)也得到了大幅度的提升。而這對(duì)于模具加工制造企業(yè)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(shù)在模具加工制造中的應(yīng)用，不僅促進(jìn)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(shí)也促進(jìn)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(shù)在模具加工制造中的應(yīng)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(jìn)了模具加工生存效率的進(jìn)一步提高。（3）表面工程技術(shù)在模具加工制造中的應(yīng)用，促進(jìn)了模具修復(fù)與再制造效率的有效提升。（4）表面工程技術(shù)在模具型腔表面紋飾制造中的應(yīng)用，有效提升了模具產(chǎn)品檔次并促進(jìn)了附加值的大幅度提升，為模具加工制造企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，表面工程技術(shù)作為模具綜合性能改善過程中最常用的技術(shù)之一，其對(duì)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(yè)必須加強(qiáng)模具表面處理技術(shù)研究的力度，才能從根本上促進(jìn)模具綜合性能與整體加工質(zhì)量的有效提升，為整個(gè)模具加工制造行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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