可用于模具及其部件的PVD涂层所具有的优点,早已见诸于各类文献资料中:PVD涂层可减少模具的生产周期,简化模具的充型过程,使模具具有较好的耐磨性,并减小了脱模力和增加了生产率。然而,由于电弧沉积过程产生高温,因此要在200~260℃(400~500°F)的情况下,才能在模具钢和部件上使用PVD涂层。然而模具的回火温度通常低于260℃(500°F),因此这会对模具造成损害。额外的回火工艺,会增加本钱,并降低加工过程中通常应具有的表面硬度。而一种新兴技术,可将涂层的使用温度降至200℃以下(390°F),且不会降低其性能。这一进展也为模具生产商、设计者和注塑商提供了诸多机会,使其可以为新用途选择材料。
常用PVD涂层
由于物理气相沉积涂层(如TiN,TiAlN和CrN)厚度仅为几微米,硬度却高于钢材,因此对模具生产商和模塑商颇具价值。高硬度使涂层具有耐磨性能,而其含有的陶瓷成分,使其具有耐腐蚀性且改善了脱模性能。固有的润滑性,更是改善了含有PVD涂层的模具的活动性,从而使其充型速度更快、模具周期更短。
PVD涂层主要用于顶出导梢、型腔和模芯,其摩擦特性可避免阻滞和腐蚀现象,且有些情况下无须使用润滑剂和脱模剂。涂层的硬度和耐磨性,还可使模具免受含有大量玻璃或矿物的填充树脂,以及PVC和CPVC等材料的热气腐蚀。
PVD涂层的涂覆操纵,通常是在电弧沉积温度为400~500℃(750~930°F)时进行的,这对回火温度较高的钢材(如M2和CPM牌号)非常合适。然而,沉积温度高使PVD涂层不能用于塑料加工中所使用的冷作模具钢、铜合金和模具钢等材料。
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