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模具潤滑耐磨處理技術(shù)
隨著工業(yè)的發(fā)展，注塑件模具的需求量越來越大，注塑件模具壽命也愈來愈引起人們的重視。在生產(chǎn)中，很多注塑件模具存在易損傷，需頻繁刃磨、修理等現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。 823注塑件模具專用抗磨劑是北京郵電大學(xué)化學(xué)防護(hù)研究所彭道儒教授發(fā)明的《djb—823固體薄膜保護(hù)劑》（國家軍用標(biāo)準(zhǔn)gjb—1300—91）系列產(chǎn)品之一。該產(chǎn)品抗腐蝕，具有良好的潤滑性能和耐磨性能，可使注塑件模具壽命提高3~10倍，而且成本低、操作簡單、周期短、見效快。 一、產(chǎn)品特點(diǎn) 1. 有機(jī)合成物: 823抗磨劑是兩種具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)以潤滑劑與金屬緩蝕劑相結(jié)合的一種人工有機(jī)合成物。該合成物是具有永久偶極矩的強(qiáng)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(xué)鍵結(jié)合，其結(jié)合力為30~150千卡/mol，比分子間結(jié)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(nèi)有密集的電子云團(tuán)，其中能量較大的電子進(jìn)入金屬表面原子的空軌道與金屬原子形成化學(xué)鍵結(jié)合（共價(jià)鍵和配位鍵），具有很強(qiáng)的極性。整個(gè)分子長度約35~37å，尾部有很強(qiáng)的自潤滑特性，起著潤滑耐磨作用。3. 作用機(jī)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(hù)膜。這層膜由無數(shù)個(gè)極性分子定行排列而成， 構(gòu)成了一層固體薄膜，隔絕了空氣和水分等介質(zhì)對金屬表面的接觸，顯示出優(yōu)良的防腐蝕性能。 b. 潤滑性：涂敷823抗磨劑的兩個(gè)金屬的相互運(yùn)動(dòng)實(shí)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，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(jié)構(gòu)，一般有3~4層(圖四),厚度約200å(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。多分子結(jié)構(gòu)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(jìn)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(hù)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(yīng)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(hù)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(jié)合強(qiáng)度高：823抗磨劑與金屬基件結(jié)合強(qiáng)度高，不起皮、不脫落、不生銹；既保持了金屬基件原機(jī)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(nèi)壁、制品拐角等形狀復(fù)雜的表面，都能進(jìn)涂層均勻行表面處理，無麻點(diǎn)、無氣孔。 823抗磨劑可以同時(shí)滿足潤滑、耐磨、導(dǎo)電、絕緣、防潮濕、防霉菌、防鹽霧、防手汗、耐沖擊、防工業(yè)大氣、耐高低溫等十六個(gè)性能指標(biāo)。其綜合性能指標(biāo)達(dá)到或超過了通過國家專利局和國家科委情報(bào)中心檢索的、世界專利收集到的文獻(xiàn)資料上的技術(shù)性能指標(biāo)，居國際先進(jìn)水平。 二. 提高注塑件模具的耐磨性 沖裁、拉伸等注塑件模具在生產(chǎn)中處于反復(fù)縻擦狀態(tài)，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(fù)雜、生產(chǎn)周期長等缺點(diǎn)。 823抗磨劑與cr12、crmov、t10a等黑色金屬原子形成共價(jià)鍵結(jié)合，其結(jié)合力為30~150千卡/摩爾，比分子間結(jié)合力（即范德法力）大11~300倍，在沖壓過程中雖然承受了強(qiáng)大的工藝力，也不會(huì)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(jié)構(gòu)，一般3~4層，厚度約20nm。多分子結(jié)構(gòu)的823抗磨劑涂層形成摩擦為薄膜與薄膜之間的摩擦；應(yīng)用于沖裁、拉伸、彎曲、壓鑄等冷沖注塑件模具上，可大大提高它們的耐磨性，效果顯著。 a. 減少注塑件模具刃磨次數(shù)；省工、省時(shí)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 b. 使工件尺寸穩(wěn)定，大大提高產(chǎn)品的合格率。 c. 延長注塑件模具壽命3~10倍，降低注塑件模具材料成本和制造成本。 三. 保證良好的潤滑 在沖壓過程中，由于存在著強(qiáng)大的摩擦力，需要添加高強(qiáng)度專用潤滑油來降低摩擦系數(shù)從而減少摩擦力以提高工件質(zhì)量和延長注塑件模具壽命。 目前有很多方法可以提高注塑件模具表面的硬度，如表面淬火、鍍硬鉻、氮化處理等，但這些方法都存在著一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即只能提高注塑件模具表面的硬度，卻不能降低表面摩擦系數(shù)和減少摩擦力。 當(dāng)注塑件模具表面涂敷823抗磨劑后，在其表面形成一層完整的保護(hù)膜，這層膜由無數(shù)個(gè)抗磨劑的極性分子定行排列而成。涂敷823抗磨劑的兩個(gè)金屬的相互運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是鉚在金屬表面上的823保護(hù)劑極性分子尾與尾之間的摩擦，具有良好的自潤滑特性，抗咬合（粘結(jié)），可降低工件與注塑件模具之間的摩擦系數(shù)5~10倍和減少摩擦力1/3以上。 a. 提高工件斷面質(zhì)量，減少毛刺。 b. 降低表面粗糙度，使產(chǎn)品表面光亮，不拉花，也不起龜裂。 c. 可使落料順暢，避免出現(xiàn)堵塞。 d. 對用于批量生產(chǎn)的注塑件模具效果顯著。 四. 抗腐蝕及防銹 823抗磨劑具有優(yōu)良的防護(hù)性能，強(qiáng)疏水性；防潮濕、鹽霧以及so2、h2s、co2等對金屬的腐蝕氧化。該保護(hù)膜耐單一溶劑的擦洗。涂敷823抗磨劑的注塑件模具在使用或庫存中無需防銹處理，也會(huì)長期保持不氧化生銹。
