CN102416652A - 挤出成型陶板模具 - Google Patents

Abstract

本发明是对陶板挤出成型模具的改进，其特征是模具挤出内腔表面热喷涂有10-14wt%Co和86-90wt%WC的耐磨涂层。涂层中碳化钨颗粒具有与金刚石相近的硬度，因而具有很好的耐磨性，实验表明可以提高模具寿命3~5倍，并且在有效地增加模具使用寿命的同时，也有效节约了模具成本。同时模具耐磨性的提升，使得陶板在成型过程中表面质量也得到了保证，可提高合格率约20～50%。

Description

挤出成型陶板模具

技术领域

本发明是对陶板挤出成型模具的改进，尤其涉及一种通过施加涂层，获得高耐磨性、耐久性强的挤出成型陶板模具。

背景技术

陶板作为一种新型幕墙装饰材料，其成型工艺均采用湿式连续挤出成型。由于原料中含石英砂等硬质颗粒，成型机又大多为进口成型机，挤出压力较大，且为连续挤出成型，因此极易造成成型模具磨损。虽然可以直接使用高耐磨材料提高模具的耐磨性，但高耐磨材料硬度过高，不仅导致后续模具加工成本增加较高，而且韧性较差容易开裂；同时陶板湿式挤出成型，要求模具具备一定的韧性以抵抗冲击变形，同时具备高硬度和优良韧性的模具材料价格昂贵。

虽然可以通过堆焊耐磨材料，提高模具型腔表面耐磨性，但在在模具表面堆焊，会造成模具型腔表面不光滑，造成挤出产品表面也不光滑，难以达到陶板表面质量要求。并且由于陶板截面呈不对称结构，并有凹凸处，表面凹凸处无法抛光，无法保证产品表面弧线过渡处连续，所以陶板挤出成型模具实际并不采用堆焊耐磨材料提高耐磨性。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高耐磨性、耐久性强的挤出成型陶板模具。

本发明目的实现，主要改进是在成型模具型腔表面通过热喷涂方法堆焊一层Co、WC涂层，从而克服现有技术的不足，实现本发明的目的。具体说，本发明挤出成型陶板模具，包括模具本体，其特征在于模具挤出内腔表面热喷涂有10-14wt%Co和86-90wt%WC的耐磨涂层。

本发明耐磨涂层，Co作为涂层粘结材料，Co含量小于10wt%，则混合耐磨涂层粘性不够，且WC含量过高脆性强，易脱落；高于14wt%，热喷涂时流动性强，难以形成均匀涂层。因此确认混合涂层中Co含量10-14wt%。

碳化钨-钴涂层厚度，试验选择以0.2~0.25mm较为适宜，涂层过薄耐磨层时效性不长，涂层过厚，会导致涂层脱落，不耐用。

涂层热喷涂施加，热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供足够热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面，冲击到表面的颗粒，因受冲击而变形，形成叠层薄片，粘附在被喷涂基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状涂层。经各种方法反复试验，一种较好采用超音速热喷涂法，其是将涂层材料以一种熔化或半熔化状态，以很高的飞行速度喷射到工件表面，沉积到基体表面，形成牢固喷涂沉积层，由于粉粒运动速度高，涂层结合强度、致密度高，残余应力小，无分层现象；同时超音速热喷涂，粉末颗粒在高温中停留时间短，在空气中暴露时间短，氧比较轻，形成涂层中氧化物量较低，涂层耐磨性好。此外喷涂效率高，操作方便。

本发明挤出成型陶板模具，相对于现有技术，由于采用在挤出模具型腔内表面通过热喷涂法施加Co-WC涂层，涂层中碳化钨颗粒具有与金刚石相近的硬度，因而具有很好的耐磨性，实验表明可以提高模具寿命3~5倍，并且在有效地增加模具使用寿命的同时，也有效节约了模具成本。同时模具耐磨性的提升，使得陶板在成型过程中表面质量也得到了保证，可提高合格率约20～50%。

以下结合若干个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明实质，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

附图说明

图1为本发明施加耐磨涂层模具结构示意图。

图2为图1部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例1：用石英砂对模具内腔所需喷涂表面进行喷砂除锈粗化处理，分别按：Co10wt%—WC 90wt%；Co 12wt%—WC 88wt%；Co 14wt%—WC86wt%配制三种耐磨涂层材料，通过超音速热喷涂法在模具1挤泥内表面，施加形成厚度为0.2~0.25mm涂层2，所得涂层均匀，不脱落，耐磨效果明显，使用40小时。超音速热喷涂法：用燃料气体（如氢气、丙烷、丙烯或乙炔－甲烷-丙烷混合气体等），与助燃剂（O₂）以一定比例导入燃烧室内混合，爆炸式燃烧，产生约3000℃燃烧火焰，在燃烧室内产生高压并通过与燃烧室出口联接的膨胀喷嘴产生1500m/s-2000m/s高速焰流(超音速)，将配比喷涂材料通过送粉气(Ar或N₂)送入高温燃气中被加热、加速，喷射到经预处理模具内表面形成涂层(涂层材料粉流速达300-650m/s)。

比较例：未施加涂层，仅使用8小时。

实施例2：Co8wt%—WC92wt%，涂层脱落，不耐用。

实施例3：Co15%—WC85wt%，形成涂层不均均匀，表面粗糙，不脱落。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征的等效变化或修饰，特征间的相互不同组合，例如采用其他热喷涂方法施加涂层，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

Claims (3)

1.挤出成型陶板模具，包括模具本体，其特征在于模具挤出内腔表面热喷涂有10-14wt %Co和86-90wt%WC的耐磨涂层。

2.根据权利要求1所述挤出成型陶板模具，其特征在于热喷涂为超音速热喷涂。

3.根据权利要求1或2所述挤出成型陶板模具，其特征在于碳化钨-钴涂层厚度0.2~0.25mm。

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