《模具制造》2023年第1期
TD(Thermal Diffusion Carbide Coating Process)原理,
是在一定的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特
种介质中,通过特种熔盐中的金属原子和工件中的
碳、氮原子产生化学反应,扩散在工件表面而形成一
层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛的等金属碳化
层,TD处理后模具本体硬度可以达到65HRC,彻底解
决了拉毛问题(见图 5),原来生产 100 件需要抛光 1
次,TD处理后每生产5,000件需要抛光1次,大大提高
了生产效率,降低了生产成本。
图5 TD后制件未拉毛图片
开裂问题处理:拉毛问题彻底解决后,制件偶尔
还会开裂,根据开裂位置分析发现开裂的位置为切角
未切断位置,切角未切断,金属材料就无法顺利流入
造成工件开裂,后续指导模具厂家维修人员研配刀口
间隙,研配好之后开裂问题也彻底解决。
切换新模具改进后状态:制件稳定生产,未出现
拉毛开裂现象,提高了产品合格率,解决了一大技术
难题。
5 TD技术与其他表面热处理技术比较
目前市场上主流的表面处理技术主要有 PVD、
CVD、PCVD、TD。PVD涂层技术是最新、最先进的表
面工程技术之一,它是把弧光放电作为金属蒸发源的
表面涂层技术。CVD 技术是化学气相沉积 Chemical
Vapor Deposition的缩写。化学气相沉积乃是通过化
学反应的方式,利用加热、等离子激励或光辐射等各
种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在
气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技
术。PCVD 技术指将等离子体技术引人化学气相沉
积,形成覆盖层的方法称为等离子体化学气相沉积,
简称PCVD。
综上所述,PVD 的优点是处理温度低,热畸变
小,处理后精度高;容易获得超硬层,涂层均匀。缺
点是覆层与基体结合力较差,较易脱落。CVD 的优
点获得超硬覆盖层,提高表面质量。缺点是工艺较
难处理,镀层容易脱落,适用于硬质合金等材料。
PCVD的优点是获得超硬覆盖层,提高表面质量。缺
点是处理后制件变形较大,降低制件精度;会污染环
境。TD的优点是设备简单,操作方便,成本低廉;与
基体扩散连接,结构单一,均匀致密;后续处理方便,
并可多次重复处理。缺点是不合适处理大尺寸模具
制件。
通过以上优缺点比较可以得出,TD 技术是最适
合汽车模具的表面热处理方式。
6 结语
针对轮罩外板的拉毛和开裂问题,利用 TD 技
术提高模具的表面硬度和光洁度,最终解决产品质
量问题,新模具顺利投入生产,大大缩短了模具开
发调试工时,提高了汽车外覆盖件的产品质量,降
低了模具调试产品的报废率,节约了模具开发调试
成本。
参 考 文 献
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作者简介:林金海,男,1984年生,福建漳浦人,高
级工程师,工学学士,主要研究方向:新能源汽车制造
技术。
(收稿日期:2022-09-20)
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