氮化处理
原理:橡胶磁环的氮化是将模具放入含氮的介质中,在温度和压力下,使氮原子渗入模具表面,形成一层富氮硬化层。例如,对于模具钢材料(如P20、H13)制成的橡胶磁环模具,氮化温度一般在500-550℃,处理时间为20-100小时不等,具体取决于模具的尺寸和要求。
优点:氮化处理后的模具表面硬度显著提高,可达1000-1200HV,大大增强了模具的性,能抵抗橡胶磁环成型过程中磁粉和橡胶对模具的摩擦。同时,氮化层还具有的耐腐蚀性,可防止模具在潮湿或有化学介质的环境下生锈或被腐蚀。而且,氮化处理形成的硬化层深度一般在0.1-0.6mm之间,不会影响模具的基体性能,模具仍能保持良好的韧性。
缺点:氮化处理过程相对复杂,需要专门的氮化设备,如气体氮化炉或离子氮化炉。而且,如果工艺控制不当,如氮化温度过高或时间过长,可能会导致模具表面出现脆性相,降低模具的韧性和抗冲击能力。
镀硬铬处理
原理:镀硬铬是通过电解的方式,在模具表面沉积一层铬金属。通常采用铬酸溶液作为电解液,在的电流密度和温度下进行电镀。例如,电镀液温度一般控制在50-60℃,电流密度为30-70A/dm2,根据模具的大小和形状,电镀时间从几小时到十几小时不等。
优点:镀铬层硬度高,可达800-1000HV,能够显著提高模具的性,减少橡胶磁环脱模时对模具表面的划伤。镀铬层还具有良好的化学稳定性,对橡胶中的一些化学物质具有较好的耐受性,能防止模具表面发生化学反应。而且,镀铬后的模具表面光亮,有利于橡胶磁环的脱模,并且可以使成型后的橡胶磁环表面加光滑。
缺点:镀铬过程中会产生六价铬等有害物质,对环境和人体健康有危害。此外,镀铬层存在的内应力,当镀铬层较厚时,容易出现裂纹或剥落现象,影响模具的使用寿命。
化学镀镍处理
原理:化学镀镍是利用化学还原反应,在模具表面沉积一层镍-磷合金层。将模具放入含有镍盐和还原剂(如次磷酸钠)的镀液中,在的温度和pH值条件下,镍离子被还原成金属镍并沉积在模具表面。例如,化学镀镍的温度通常在85-95℃,pH值控制在4.5-5.5之间,镀液中的镍离子浓度和还原剂浓度需要根据模具的尺寸和要求进行调整。
优点:化学镀镍层具有良好的均匀性,能够在复杂形状的模具表面形成均匀一致的镀层,对于橡胶磁环模具的一些细小的型腔和沟槽等部位也能很好地覆盖。镍-磷合金层具有较高的硬度(可达500-700HV)和良好的性,同时还具有优异的耐腐蚀性,能抵抗多种化学介质的侵蚀。而且,化学镀镍过程不需要外接电源,设备相对简单。
缺点:化学镀镍的沉积速度较慢,一般每小时沉积厚度约为10-20μm,对于大型模具或需要较厚镀层的情况,镀镍时间较长。此外,化学镀镍液的稳定性较差,容易受到杂质的影响而导致镀液失效,需要定期维护和换镀液。
表面淬火处理(适用于模具钢)
原理:对于模具钢制成的橡胶磁环模具,表面淬火是将模具表面快速加热到淬火温度,然后迅速冷却,使表面获得马氏体组织,从而提高表面硬度。例如,感应加热表面淬火是常用的方法之一,通过感应线圈将模具表面迅速加热,加热速度可达每秒几百摄氏度,淬火后表面硬度可达到50-60HRC。
优点:表面淬火能够显著提高模具的表面硬度和性,而且由于只是模具表面层发生组织变化,模具的基体仍保持较好的韧性,使模具能够承受的冲击载荷。这种方法对于提高模具在橡胶磁环成型过程中的性和抗划伤能力非常。
缺点:表面淬火需要控制加热和冷却速度,如果工艺参数控制不当,可能会导致模具表面出现裂纹、硬度不均匀等问题。而且,表面淬火的设备投资较大,如感应加热设备的成本较高,并且需要专业的操作人员进行操作和维护。
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