提高鋁制模具的壽命分享

提高鋁制模具的壽命
鋁制模具是模具行業人士人非常關心的一個熱門話題，用鋁材作為一種較高成本效益的方法來生產模具具有很多優勢，可以進一步提高企業的競爭力。由于優勢非常明顯，因而模具制造的周期縮短，從而降低了生產成本，再加上這種模具具有更好的導熱性，這就意味著生產周期可大大縮短。總之，探討有關電鍍鋁制模具的問題，對于考慮使用這類模具的人們而言是很合時宜的。
　　歷史和應用
　　將鋁制模具應用于注塑工藝并不完全是一個新的概念。最初，原型模具普遍采用鋁材制造，而且汽車工業應用這類模具已經有很多年的歷史了，現已逐漸的在汽車行業以外的企業中流行起來。
　　越來越多的客戶提出了這樣一個問題：如何延長這些模具的使用壽命，以使其能夠適用于有限的生產？隨著這種趨勢的發展，客戶們開始探討將鋁制模具作為真正的生產工具，甚至還提出了更多的問題，例如：
　　（1）模具可能需要電鍍的最終表面光潔度應達到什么水平才能更好地使零件脫模？
　　（2）它是否要求達到類似于紙質的表面光潔度還是鉆石般的表面光潔度？它是否需要采用噴丸拋光處理？
　　（3）需要達到什么樣的要求才能防止其腐蝕和磨損？
　　在加工處理模具前，所有這些問題都應該得到很好的解答。
　　由于新技術和鋁制模板的開發，特別是為了注塑模的設計，鋁制模具也越來越普遍地用于吹塑模、R.I.M.模、橡膠模、結構發泡模及R.T.M.模等領域。盡管它可能不適合于所有應用領域，但事實上，其使用變得越來越普遍。
　　延長使用壽命
　　每個人都希望能夠延長模具的生產使用壽命，例如采用傳統的工具鋼制造模具，其表面采用硬質鉻或鎳金屬電鍍，或采用更為專業化的工程涂料，這樣做可以防止其表面磨損或腐蝕，促使其更好的脫模。此后，為了尋求同樣的目標，開始采用鋁制模具，并找到了切合實際的解決辦法。
　　光澤度水平
　　為了能夠注塑成型生產出裝飾性較好的零件，除了延長模具的使用壽命之外，制造商還希望鋁制模具的表面能夠保持一定程度的光澤度，因此建議采用非電鍍的鎳噴涂工藝，因為這種方法有助于延長模具表面光潔度的壽命，使其生產裝飾性零件相對比較容易。
　　由于鋁材的質地較軟，如果不采用表面涂層，就容易被塑料磨損，加速其損壞程度，從而改變注塑成型件的光澤度。非電鍍鎳涂層可使模具表面增加50RC，使其足以保護和延長模具表面的光澤度和結構。
　　表面光潔度
　　更有利的是，非電鍍鎳涂層可以比鋁材本身獲得更好的表面光潔度質量，但必須指出的是，在模具可以電鍍前，首先需要進行一些表面處理。例如，為了使其能夠達到透鏡級的質量水平，建議首先將鋁制模具的表面加工到SPIA-3級光潔度水平，然后在其進一步拋光前，再應用0.0003~0.0005的高磷非電鍍鎳涂層，使其達到鉆石級質量的光潔度水平。
　　從另一方面來說，這種工藝節約了大量的時間和成本費用。在通常情況下，鋁材也會帶來各種不同的缺陷，但憑肉眼往往是看不見的，只有在注塑成型的零件上才能很清楚地看到，這必將導致材料的浪費，以及返回試驗臺重新試驗的時間，以分析和糾正所產生的問題。非電鍍鎳涂層將有助于在模具投產前消除這些缺陷，或將這些缺陷降到最低。
　　由于非電鍍鎳涂層均勻地沉積在模具所有的表面上，因此它將全面地覆蓋整個零件，包括所有的螺紋孔和銷釘孔等，這實際上提高了鋁制模具的結構完整性。另外一個優勢是，非電鍍鎳涂層的應用將不會影響鋁材的特性，因為它是在180℃的低溫條件下應用。
　　Aluminum Injection Mold公司的總裁David Bank先生是鋁制模具的倡導者之一，他喜歡在鋁模上使用氮化硼鎳涂層。“我使用氮化硼鎳涂層有兩個原因：其一，當制造的模具用于加工較低百分比的玻璃填充材料時，能夠達到耐磨的目的；其二，當制造的模具用于加工PVC一類的材料時，可起到防腐的作用。”Bank先生說，“在這兩種情況下，使用幾種帶有涂層的模具能夠獲得巨大的成功。氮化硼鎳涂層應用的效果很好，與鋁材有很好的親和力，但在必要時可以剝離。無論您選用的涂層是出于什么樣的理由，總之選用氮化硼鎳涂層是一個非常可靠的策略。”
　　防腐保護和水線
　　如果腐蝕是一個令人關心的問題，那么采用鎳-聚四氟乙烯涂料、氮化硼鎳涂層和非電鍍鎳涂層將能夠起到最好的防腐作用。使用了上述各類工程涂層中的任何一種涂層后，模具在停產不用期間，再也沒有必要往模具上噴涂其他的保護層和防腐層。
　　水線也可從鋁制模具的非電鍍鎳涂層中獲益。如果使用就沒有必要擔心有關水線的收縮或白色類似于鱗狀的涂層了，它可以降低加工周期，因為電鍍材料實際上可以消除這些問題。因此，在應用前只要將插頭未從模具中拔出，那么當整個模具被噴涂以后，水線也就會被噴涂層所覆蓋。
　　在50RC時，直接噴涂的非電鍍鎳涂層能夠起到一般性的防磨損保護作用，不過可以通過PVC氣體獲得最佳的保護；鎳-聚四氟乙烯涂層在50RC時，對防護磨損具有中等保護作用，并且可以提高潤滑性，以及起到良好的防腐作用；而氮化硼鎳涂層在54RC時，具有極好的耐磨保護性，而且還具有良好的脫模性能和防腐保護作用。
　　還應當指出的是，鋁材有不同的等級，需要采用不同的處理方法，以保證其對任何電鍍材料都有適當附著力。因此，了解您的基材總是非常有益的，或是找到一個具有一定裝備的電鍍經銷商為您提供分析。這樣可以保證使您在滑板、模具閉合、分型線和其他模具元件上達到最好的附著力。
　　毫無疑問，長期用于注塑成型生產的鋁制模具的使用趨勢將會持續下去，而且無疑也將會開發出一系列更新穎的鋁合金材料，以適應和滿足不同模具的生產和應用需求。無論遵循這條原則會出現什么樣的情況，但總是有一種工程涂層可以用來提高產品的質量和延長模具的使用壽命，這是非常簡單的事情，提供電鍍服務的經銷商有很多經驗和資源可以幫助人們去實現這個愿望。