金属陶瓷涂层模具表面涂层延长使用寿命

合理地应用模具表面处理技术，可以以较低的工艺成本使模具寿命提高5～10倍甚至几十倍，经济效益十分显著。目前，各种模具表面处理新技术正得到业界越来越多的关注和推广应用。

对模具表面进行处理的主要目的在于提高表面硬度、耐磨性和耐蚀性等，从而提高模具产品质量，延长模具使用寿命。合理地应用模具表面处理技术以获得高精度的模具表面，是生产精度高且表面质量好的产品的必要条件。表面强化工艺成本较低，而模具寿命却可提高5～10倍甚至几十倍，经济效益十分显著。

CVD（化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）技术均被广泛应用于模具表面处理，其中CVD涂层技术具有更优越的抗高温氧化性能和强大的涂层结合力，在高速钢切边模、挤压模上应用效果良好。VD技术是一种热化学反应过程，是在特定的温度下，对经过特别处理的基体零件（包括硬质合金和工具钢）所进行的气态化学反应，即利用含有膜层中各元素的挥发性化合物或单质蒸汽，在热基体表面发生气相化学反应，反应产物沉积形成涂层的一种表面处理技术，可适用于各种金属成形模具和挤压模具。一般情况下，经过处理的零件具有很好的耐磨性能、抗高温氧化性能和耐腐蚀性能。该技术也被广泛应用于各种硬质合金刀片和冲头。但是，由于CVD是一个高温过程，对于大多数的钢质零件，在CVD涂层后要进行再次热处理。

1.  技术特点

一般的CVD加工处理温度为：Bernex高温涂层，900～1050℃；Bernex MT CVD中温涂层，720～900℃。涂层厚度范围是5～12mm，但在有些情况下，涂层厚度可达20mm，工艺时间范围为 8～24h。

CVD技术具有以下特点：

（1）涂层材料具有较高的韧性，硬度可高达HV2500～3800，舒缓反应温度可达900℃以上。

（2）可同时进行技术处理的工件数量大，可大幅提高模具制造效率。

（3）在高温处理反应器内无需旋转零件。

（4）无论是具有复杂几何形状或者有内孔的零件，都可以实现高度均匀的涂层厚度。

（5）具有很好的耐高温氧化性能。

2.  典型的涂层应用

在铝合金的冷锻、成形、挤压模具上的HSM涂层、硬质合金模具的TiN/TiC涂层等表面处理方面，CVD涂层技术的性能远远高于PVD涂层技术。其原因在于CVD涂层温度高，涂层结合力强，涂层可以在5～20mm厚度上进行选择，同时具有很好的抗高温氧化性能，因此在高速钢切边模、挤压模上应用效果良好。

3.经济性分析

CVD涂层技术在模具的表面改性方面，具有十分可观的经济性能：

（1）可以提高模具的使用寿命，提高模具的耐磨性能，降低产品的模具成本、

（2）可以显著提高该模具成形产品零件的表面质量，显著提高生产效率，减低产品报废率，提高工艺稳定性。

（3）减少模具的维护时间和维护成本，减少设备停机时间，提高产能。