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              模具表面自潤滑超耐磨處理技術

              模具表面自潤滑超耐磨處理技術
              隨著工業的發展,模具的需求量越來越大,模具壽命也愈來愈引起人們的重視。在生產中,很多模具存在易損傷,需頻繁刃磨、修理等現象,嚴重地影響生產進度和產品質量。
              823模具專用抗磨劑是北京郵電大學化學防護研究所彭道儒教授發明的《djb—823固體薄膜保護劑》(國家軍用標準gjb—1300—91)系列產品之一。該產品抗腐蝕,具有良好的潤滑性能和耐磨性能,可使模具壽命提高3~10倍,而且成本低、操作簡單、周期短、見效快。
              一、產品特點
              1. 有機合成物: 823抗磨劑是兩種具有特殊結構的物質以潤滑劑與金屬緩蝕劑相結合的一種人工有機合成物。該合成物是具有永久偶極矩的強極性分子,能通過分子端基所具有的靜電場力和配位場力與金屬原子的空軌道形成化學鍵結合,其結合力為30~150千卡/mol,比分子間結合力大11~300倍。
              2. 極性分子:極性分子由頭和尾組成,極性分子頭內有密集的電子云團,其中能量較大的電子進入金屬表面原子的空軌道與金屬原子形成化學鍵結合(共價鍵和配位鍵),具有很強的極性。整個分子長度約35~37? (圖一),尾部有很強的自潤滑特性,起著潤滑耐磨作用。
              3. 作用機理:
              a. 防腐性: 涂敷823抗磨劑的金屬表面,可以形成一層完整的保護膜。這層膜由無數個極性分子定行排列而成(圖二), 構成了一層固體薄膜,隔絕了空氣和水分等介質對金屬表面的接觸,顯示出優良的防腐蝕性能。
              b. 潤滑性:涂敷823抗磨劑的兩個金屬的相互運動實際上是鉚在金屬表面上的823抗磨劑極性分子尾與尾之間的摩擦(圖三),形成非金屬與金屬之間的摩擦。
              c. 耐磨性:涂敷823抗磨劑的金屬表面可以形成多分子結構,一般有3~4層(圖四),厚度約200?(20nm)。如超過4層,823抗磨劑分子不能定向排列,形成物理吸附層(圖五)。多分子結構的823抗磨劑涂層,形成摩擦為薄膜與薄膜之間的摩擦,涂與不涂提高耐磨性11.09倍。
              d. 使用方便:823抗磨劑工藝簡單,將工件處理后放進823溶液中浸泡1~3分鐘取出烘干即可形成一層致密的干性保護膜,厚約1~2微米。該膜層不影響工件的尺寸精度與固有的物理特性。
              e. 成本低廉: 500ml溶液可涂敷5~7平方米的表面積,涂敷成本每平方分米約0.2~0.5元。
              f. 應用廣泛:823抗磨劑的工藝適用于各種金屬材料,不僅能在鋼鐵制品表面而且在粉末冶金和鑄鐵件表面形成厚度均勻、組織致密的保護層。廣泛用于鋼鐵、鑄鐵、鋼管、鋼板以及金、銀、銅等有色金屬和非金屬材料的表面處理。
              g. 結合強度高:823抗磨劑與金屬基件結合強度高,不起皮、不脫落、不生銹;既保持了金屬基件原機械性能,而且增加了耐磨性與耐腐蝕性。
              h. 涂層均勻: 823抗磨劑涂層均勻致密。不論是淺孔、深孔、管道內壁、制品拐角等形狀復雜的表面,都能進涂層均勻行表面處理,無麻點、無氣孔。
              823抗磨劑可以同時滿足潤滑、耐磨、導電、絕緣、防潮濕、防霉菌、防鹽霧、防手汗、耐沖擊、防工業大氣、耐高低溫等十六個性能指標。其綜合性能指標達到或超過了通過國家專利局和國家科委情報中心檢索的、世界專利收集到的文獻資料上的技術性能指標,居國際先進水平。

              二. 提高模具的耐磨性
              沖裁、拉伸等模具在生產中處于反復縻擦狀態,必須提高它們的耐磨性來延長使用壽命。如采用新材料、表面處理新工藝等方法,存在成本高、工藝復雜、生產周期長等缺點。
              823抗磨劑與cr12、crmov、t10a等黑色金屬原子形成共價鍵結合,其結合力為30~150千卡/摩爾,比分子間結合力(即范德法力)大11~300倍,在沖壓過程中雖然承受了強大的工藝力,也不會使涂層脫落。
              涂敷823抗磨劑的金屬表面可以形成定向排列的多分子結構,一般3~4層,厚度約20nm。多分子結構的823抗磨劑涂層形成摩擦為薄膜與薄膜之間的摩擦;應用于沖裁、拉伸、彎曲、壓鑄等冷沖模具上,可大大提高它們的耐磨性,效果顯著
               
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