Otimização de Superfícies de Moldes: Técnicas Avançadas de Acabamento para Desempenho Superior

Este artigo apresentará a tecnologia de acabamento de superfície de molde comumente usada a partir de três aspectos: método de acabamento de superfície físico, método de acabamento de superfície químico e método de acabamento de superfície por revestimento.

Breve Introdução ao Molde

Moldes são vários moldes ou ferramentas usados na produção industrial para obter os produtos desejados através de moldagem por injeção, moldagem por sopro, fundição sob pressão ou forjamento, fusão, estampagem e outros métodos. Um molde é uma ferramenta usada para fazer um item moldado. O molde é composto de várias partes, e realiza principalmente o processamento da forma do objeto através da mudança do estado físico do material a ser formado.

O molde faz o branco ter uma forma e tamanho específicos através da ação de força externa. É amplamente usado em extrusão, fundição sob pressão, prensagem de peças de metalurgia do pó, e moldagem por compressão ou injeção de cerâmica, borracha e outros produtos.

Processo de Acabamento de Superfície e Molde

Na produção moderna, moldes são amplamente utilizados. Como equipamento de processo importante, o molde é essencial para a produção de vários produtos industriais. Com o desenvolvimento de muitas indústrias, como aeroespacial e fabricação automobilística, os requisitos para tecnologia de processamento de molde estão ficando cada vez maiores. No campo da fabricação de moldes, a tecnologia de acabamento de superfície é amplamente utilizada. Através do processo de acabamento de superfície, as deficiências no material do molde podem ser compensadas para que o molde tende a se desenvolver em uma direção mais diversificada.

No processo de acabamento de superfície do molde, as propriedades do material do molde podem ser alteradas por métodos físicos, químicos, revestimento de superfície, etc. O material de superfície e o desempenho do molde podem ser grandemente melhorados. A aplicação de várias tecnologias de acabamento de superfície pode mudar o desempenho, composição e estrutura da camada de superfície do molde, alcançando assim uma melhoria e otimização substancial do desempenho de superfície do molde. Por exemplo, o desempenho de atrito, desempenho de isolamento térmico, desempenho de desmolde, resistência ao desgaste, dureza e resistência à apreensão do molde são aprimorados, e a resistência à oxidação e corrosão são melhoradas. A vida útil do molde pode ser grandemente melhorada. A tecnologia de acabamento de superfície é de grande significado para reduzir custos de produção de moldes, melhorar níveis de qualidade e estender vida útil. Ao mesmo tempo, também promove a melhoria da eficiência de produção e dá pleno jogo ao potencial de materiais de molde.

Processos Comuns de Acabamento de Superfície de Molde

1. Acabamento de Superfície Físico

O método de tratamento de superfície físico que chamamos tem principalmente três aspectos: têmpera de superfície de alta frequência, tecnologia de revestimento de superfície e têmpera de superfície por chama.

• Têmpera de Alta Frequência

A têmpera de alta frequência refere-se a colocar um molde em um campo magnético alternado e deixar o campo magnético alternado aquecer o molde. Após a têmpera usada na tecnologia de tratamento de superfície, a superfície do molde tem maior dureza, que é 2-3 HRC maior que a da têmpera geral, e é relativamente frágil, o que melhora significativamente a resistência à fadiga do molde.

A têmpera de alta frequência é usada principalmente para têmpera de superfície de peças metálicas industriais. É um método de tratamento térmico de metal que gera uma certa corrente induzida na superfície da peça de trabalho, aquece rapidamente a superfície da peça e depois a têmpera rapidamente. A têmpera por indução não é adequada para moldes com formas complexas.

• Tecnologia de Revestimento de Superfície

A tecnologia de revestimento de superfície usa principalmente as propriedades do revestimento externo para processar o molde.

• Processo de Têmpera de Superfície por Chama

A têmpera de superfície por chama é um processo de tratamento térmico no qual uma chama de combustão mista de acetileno e oxigênio é pulverizada na superfície da peça para que a peça seja rapidamente aquecida à temperatura de têmpera. Então a água é imediatamente pulverizada na superfície da peça. A têmpera de superfície por chama é adequada para produção de peça única ou pequenos lotes, peças de aço de médio carbono e aço de liga de médio carbono em grande escala que requerem superfícies duras e resistentes ao desgaste e podem suportar cargas de impacto.

2. Acabamento de Superfície Químico

O método de acabamento de superfície químico significa que, para atender aos requisitos técnicos e melhorar o desempenho da camada de superfície do molde, o molde é colocado em um meio ativo com uma certa temperatura para manutenção de calor, e um ou mais elementos são infiltrados na superfície do molde. O objetivo é mudar a estrutura química e composição da superfície do molde.

Ele penetra em diferentes elementos de acordo com a superfície para melhorar a resistência ao desgaste e corrosão da superfície do molde. Os métodos de acabamento de superfície químico são distinguidos pelos tipos de elementos infiltrados na camada de superfície, geralmente boretação, nitretação, cementação, carbonitretação, vanádio-infiltração, aluminização, etc. A resistência à corrosão, resistência ao desgaste, resistência à oxidação e resistência à fadiga da superfície do molde podem ser grandemente melhoradas pelo acabamento de superfície químico.

• Boretação

Existem muitos métodos de boretação, como boretação em banho de sal, boretação sólida e boretação a gás. Os métodos de tratamento internacionais são mais comuns com boretação sólida e boretação em banho de sal.

A boretação é usada principalmente para resistência ao desgaste e certa resistência à corrosão. O processo de boretação melhora a dureza de superfície e resistência ao desgaste, e melhora a resistência ao calor e corrosão.

• Cementação

A maioria do aço de baixo carbono ou aço de baixa liga adota o processo de cementação. O processo de cementação é principalmente para fazer a camada de superfície da peça de trabalho ter alta dureza e resistência ao desgaste. Em contraste, a parte central da peça de trabalho ainda mantém a tenacidade e plasticidade do aço de baixo carbono. O material de grau inferior substitui o material de grau superior por cementação e têmpera. Portanto, baseando-se em garantir a qualidade do material do molde, o custo de fabricação é reduzido.

O processo de cementação é adequado para moldes que são submetidos a grandes cargas de impacto ou desgaste severo ao mesmo tempo. No entanto, o processo de cementação é inadequado para moldes que exigem maior precisão. Porque a temperatura na operação de cementação é relativamente alta, tratamento térmico é necessário após a cementação, o que levará a grande deformação do molde.

• Nitretação

O nitrogênio pode formar uma superfície benigna através dos requisitos de diferentes peças de trabalho de usinagem e penetrar no processo de têmpera do molde. A anti-apreensão, resistência ao calor, resistência à corrosão, resistência à fadiga e resistência ao desgaste do molde atingiram um alto nível através do processo de nitretação. Comparado com o processo de cementação, a temperatura de infiltração de amônia é relativamente muito menor, cerca de 500 ~ 600°C. Portanto, a faixa de deformação do molde no tratamento de infiltração de amônia é pequena, o que pode melhorar grandemente a qualidade geral do molde.

Devido ao alto custo, longo tempo de operação e processo complexo da nitretação, geralmente é usado em moldes com altos requisitos de resistência ao calor, precisão e resistência ao desgaste.

A velocidade do método de tratamento de infiltração é relativamente rápida, a capacidade de deformação do molde é relativamente pequena, e tem alta resistência ao desgaste, o que pode melhorar grandemente a vida útil do molde.

• Carbonitretação

Carbonitretação refere-se ao tratamento químico de nitrogênio e carbono profundamente na superfície do molde. A carbonitretação é geralmente dividida em carbonitretação líquida e carbonitretação a gás. As vantagens da tecnologia de tratamento de carbonitretação são que ela tem velocidade de tratamento mais rápida, menor deformação do molde, maior anti-aderência e resistência ao desgaste, e também pode melhorar a vida do molde.

3. Método de Tratamento de Revestimento de Superfície

(1) O vapor ou gás do elemento metálico é introduzido na câmara de ionização pelo método de implantação iônica para que seja ionizado em íons positivos e acelerado pela usina de alta tensão para que os íons positivos possam ser incorporados no sólido em alta velocidade. A implantação iônica pode melhorar as propriedades mecânicas da superfície do molde e aumentar a resistência ao desgaste do molde.

(2) A pulverização térmica do revestimento cermet no molde pela tecnologia de pulverização térmica pode melhorar a resistência ao impacto, resistência à adesão, dureza e outras capacidades.

(3) A temperatura de operação do método de tratamento de superfície por eletrodeposição é mais baixa, o que torna a deformação do molde menor e não afeta o desempenho do molde.

Conclusão

A JTR oferece uma variedade de tecnologias de acabamento de superfície e é um fabricante profissional dedicado a fornecer serviços de prototipagem rápida e manufatura em massa de alta qualidade. Se você quiser saber sobre tecnologias relacionadas ou tiver necessidades relacionadas, sinta-se à vontade para nos contatar.