CN109927215A - 一种发泡模具的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发泡模具的表面处理方法，涉及发泡模具生产技术领域。包括以下步骤：脱脂清洗、碳氮共渗、调质处理、配制涂层、喷涂涂层、抛光处理。本发明克服了现有技术的不足，不仅能够有效提升模具的韧性和耐磨性能，减少其磨损，还能使得模具内部各组分分散均匀且稳定，模具整体性能优异，使用寿命长，适宜推广。
Description
技术领域
本发明涉及发泡模具生产技术领域，具体涉及一种发泡模具的表面处理方法。
背景技术
发泡成型的模具就是塑料发泡模具。将发泡性树脂直接填入模具内，使其受热熔融，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成泡沫塑件。常用的发泡方法有三种：物理发泡法，化学发泡法和机械发泡法。
发泡模具的质量直接决定了发泡产品的质量。发泡模具成型后通常对其进行表面处理，但目前发泡模具的生产工艺不合理，导致发泡模具的整体性能较差，存在耐磨性能差、韧性差、使用寿命短的缺陷，给使用者带来了较大的麻烦。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种发泡模具的表面处理方法，本发明克服了现有技术的不足，不仅能够有效提升模具的韧性和耐磨性能，减少其磨损，还能使得模具内部各组分分散均匀且稳定，模具整体性能优异，使用寿命长，适宜推广。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种发泡模具的表面处理方法，包括以下步骤：
(1)脱脂清洗：向温水中加入脱脂剂，搅拌均匀后放入发泡模具坯体进行脱脂除油，脱脂后再用去离子水冲洗2-3次，后将模具坯体放入烘箱中烘干；
(2)碳氮共渗：将烘干后的模具坯体放入渗碳炉中进行碳氮共渗，升温并通入氨气，将炉内的空气全部排出后继续通入氨气进行升压，并匀速滴加煤油，保压共渗后停止滴加，降温并恢复至常压，后保温静置得增强坯体备用；
(3)调质处理：将制得的增强坯体放入淬火箱中进行热处理，升温后保温焙烧一段时间，后将其浸入氯化钠溶液中进行冷却，后将其再次放入淬火箱中，再次升温后保温焙烧一段时间再自然冷却至室温；
(4)配制涂层：将涂层材料加入熔炼炉中，在氮气保护下先升温加热至熔融状态，再升温并调整转速，保温混炼一段时间得耐磨涂层备用；
(5)喷涂涂层：将热处理后的模具坯体放入真空炉中，降压后升温，再将制得的耐磨涂层均匀的喷涂在模具坯体的表面，喷涂后降温再保温固化一段时间，后自然冷却至室温；
(6)抛光处理：将喷涂后的模具坯体放入抛光机中进行抛光，后用温水对其表面进行清洗3-5次，清洗后烘干得到产品。
优选的，所述步骤(1)中温水的温度为40-60℃，脱脂剂为碱水、水基清洗剂和三氯乙烯脱脂剂中的一种或多种，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h。
优选的，所述步骤(2)中升温至800-850℃，以300-350KPa/min的速度升压至4-6MPa，煤油滴加速度为6-10mL/min，保压共渗时间为2-3h，后降温至180-200℃，以50-100KPa/min的速度进行降压，保温静置时间为1-2h。
优选的，所述步骤(3)中先升温至800-850℃，保温焙烧时间为2-3h，氯化钠溶液的浓度为2-4mol/L，先冷却至200-220℃，再次升温至450-500℃，保温焙烧时间为3-4h。
优选的，所述步骤(4)中耐磨涂层按照质量百分比由以下原料组成：镍12-15wt％、钒7-9wt％、锰10-12wt％、钴4-6wt％、二氧化钛15-17wt％、二氧化钼14-16wt％、氧化锆11-14wt％、氧化钇13-15wt％、轻稀土金属4-6wt％。
优选的，所述步骤(4)中氮气保护的压强为2-4MPa，先升温至500-550℃，再升温至800-850℃，调整转速至100-120r/min，保温混炼时间为3-5h。
优选的，所述步骤(5)中降压至5-10Pa，升温至300-350℃，降温至100-120℃，保温固化时间为1-1.5h。
优选的，所述步骤(6)中温水的温度为40-60℃，烘干温度为100-120℃，烘干时间为1-2h。
本发明提供一种发泡模具的表面处理方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明在处理前对模具坯体依次进行脱脂、冲洗和烘干，能够对模具坯体进行有效清洁，提高其洁净度，方便对其进行后续的表面处理，防止产生干扰，处理效果好；
(2)本发明采用碳氮共渗的热处理方式在模具坯体的表面掺入碳和氮，通过快速升压和缓慢降压的方式使得碳和氮有效渗入模具坯体的内部，从而有效提升模具的韧性和耐磨性能，再采用二次淬火的热处理方式对模具坯体进行调质处理，并依次通过盐浴水冷和自然冷却的方式使得模具内部各组分分散均匀且稳定，从而有效提高模具的整体性能，模具整体性能优异，适宜推广；
(3)本发明采用镍、钒、锰、钴、二氧化钛、二氧化钼、氧化锆、氧化钇和轻稀土金属等原料制得耐磨涂层，并将其均匀的喷涂在模具坯体的表面，能够有效提高模具的耐磨性能，减少其磨损，其中二氧化钛和二氧化钼、氧化锆和氧化钇分别相互配合，能够有效提升模具的耐磨性能，模具性能优越，使用寿命长。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种发泡模具的表面处理方法，包括以下步骤：
(1)脱脂清洗：向温水中加入脱脂剂，搅拌均匀后放入发泡模具坯体进行脱脂除油，脱脂后再用去离子水冲洗2-3次，后将模具坯体放入烘箱中烘干；
(2)碳氮共渗：将烘干后的模具坯体放入渗碳炉中进行碳氮共渗，升温并通入氨气，将炉内的空气全部排出后继续通入氨气进行升压，并匀速滴加煤油，保压共渗后停止滴加，降温并恢复至常压，后保温静置得增强坯体备用；
(3)调质处理：将制得的增强坯体放入淬火箱中进行热处理，升温后保温焙烧一段时间，后将其浸入氯化钠溶液中进行冷却，后将其再次放入淬火箱中，再次升温后保温焙烧一段时间再自然冷却至室温；
(4)配制涂层：将涂层材料加入熔炼炉中，在氮气保护下先升温加热至熔融状态，再升温并调整转速，保温混炼一段时间得耐磨涂层备用；
(5)喷涂涂层：将热处理后的模具坯体放入真空炉中，降压后升温，再将制得的耐磨涂层均匀的喷涂在模具坯体的表面，喷涂后降温再保温固化一段时间，后自然冷却至室温；
(6)抛光处理：将喷涂后的模具坯体放入抛光机中进行抛光，后用温水对其表面进行清洗3-5次，清洗后烘干得到产品。
其中，所述步骤(1)中温水的温度为40℃，脱脂剂为碱水、水基清洗剂和三氯乙烯脱脂剂中的一种或多种，烘干温度为80℃，烘干时间为2h；所述步骤(2)中升温至800℃，以300KPa/min的速度升压至6MPa，煤油滴加速度为6mL/min，保压共渗时间为2h，后降温至180℃，以100KPa/min的速度进行降压，保温静置时间为1h；所述步骤(3)中先升温至800℃，保温焙烧时间为3h，氯化钠溶液的浓度为2mol/L，先冷却至200℃，再次升温至450℃，保温焙烧时间为4h；所述步骤(4)中耐磨涂层按照质量百分比由以下原料组成：镍12wt％、钒7wt％、锰10wt％、钴4wt％、二氧化钛17wt％、二氧化钼16wt％、氧化锆14wt％、氧化钇15wt％、轻稀土金属5wt％；所述步骤(4)中氮气保护的压强为2MPa，先升温至550℃，再升温至850℃，调整转速至100r/min，保温混炼时间为3h；所述步骤(5)中降压至5Pa，升温至350℃，降温至120℃，保温固化时间为1h；所述步骤(6)中温水的温度为40℃，烘干温度为100℃，烘干时间为2h。
实施例2：
一种发泡模具的表面处理方法，包括以下步骤：
(1)脱脂清洗：向温水中加入脱脂剂，搅拌均匀后放入发泡模具坯体进行脱脂除油，脱脂后再用去离子水冲洗2-3次，后将模具坯体放入烘箱中烘干；
(2)碳氮共渗：将烘干后的模具坯体放入渗碳炉中进行碳氮共渗，升温并通入氨气，将炉内的空气全部排出后继续通入氨气进行升压，并匀速滴加煤油，保压共渗后停止滴加，降温并恢复至常压，后保温静置得增强坯体备用；
(3)调质处理：将制得的增强坯体放入淬火箱中进行热处理，升温后保温焙烧一段时间，后将其浸入氯化钠溶液中进行冷却，后将其再次放入淬火箱中，再次升温后保温焙烧一段时间再自然冷却至室温；
(4)配制涂层：将涂层材料加入熔炼炉中，在氮气保护下先升温加热至熔融状态，再升温并调整转速，保温混炼一段时间得耐磨涂层备用；
(5)喷涂涂层：将热处理后的模具坯体放入真空炉中，降压后升温，再将制得的耐磨涂层均匀的喷涂在模具坯体的表面，喷涂后降温再保温固化一段时间，后自然冷却至室温；
(6)抛光处理：将喷涂后的模具坯体放入抛光机中进行抛光，后用温水对其表面进行清洗3-5次，清洗后烘干得到产品。
其中，所述步骤(1)中温水的温度为50℃，脱脂剂为碱水、水基清洗剂和三氯乙烯脱脂剂中的一种或多种，烘干温度为90℃，烘干时间为1.5h；所述步骤(2)中升温至825℃，以325KPa/min的速度升压至5MPa，煤油滴加速度为8mL/min，保压共渗时间为2.5h，后降温至190℃，以75KPa/min的速度进行降压，保温静置时间为1.5h；所述步骤(3)中先升温至825℃，保温焙烧时间为2.5h，氯化钠溶液的浓度为3mol/L，先冷却至210℃，再次升温至475℃，保温焙烧时间为3.5h；所述步骤(4)中耐磨涂层按照质量百分比由以下原料组成：镍13.5wt％、钒8wt％、锰11wt％、钴5wt％、二氧化钛16wt％、二氧化钼15wt％、氧化锆12.5wt％、氧化钇14wt％、轻稀土金属5wt％；所述步骤(4)中氮气保护的压强为3MPa，先升温至525℃，再升温至825℃，调整转速至110r/min，保温混炼时间为4h；所述步骤(5)中降压至7.5Pa，升温至325℃，降温至110℃，保温固化时间为1.25h；所述步骤(6)中温水的温度为50℃，烘干温度为110℃，烘干时间为1.5h。
实施例3：
一种发泡模具的表面处理方法，包括以下步骤：
(1)脱脂清洗：向温水中加入脱脂剂，搅拌均匀后放入发泡模具坯体进行脱脂除油，脱脂后再用去离子水冲洗2-3次，后将模具坯体放入烘箱中烘干；
(2)碳氮共渗：将烘干后的模具坯体放入渗碳炉中进行碳氮共渗，升温并通入氨气，将炉内的空气全部排出后继续通入氨气进行升压，并匀速滴加煤油，保压共渗后停止滴加，降温并恢复至常压，后保温静置得增强坯体备用；
(3)调质处理：将制得的增强坯体放入淬火箱中进行热处理，升温后保温焙烧一段时间，后将其浸入氯化钠溶液中进行冷却，后将其再次放入淬火箱中，再次升温后保温焙烧一段时间再自然冷却至室温；
(4)配制涂层：将涂层材料加入熔炼炉中，在氮气保护下先升温加热至熔融状态，再升温并调整转速，保温混炼一段时间得耐磨涂层备用；
(5)喷涂涂层：将热处理后的模具坯体放入真空炉中，降压后升温，再将制得的耐磨涂层均匀的喷涂在模具坯体的表面，喷涂后降温再保温固化一段时间，后自然冷却至室温；
(6)抛光处理：将喷涂后的模具坯体放入抛光机中进行抛光，后用温水对其表面进行清洗3-5次，清洗后烘干得到产品。
其中，所述步骤(1)中温水的温度为60℃，脱脂剂为碱水、水基清洗剂和三氯乙烯脱脂剂中的一种或多种，烘干温度为100℃，烘干时间为1h；所述步骤(2)中升温至850℃，以350KPa/min的速度升压至4MPa，煤油滴加速度为10mL/min，保压共渗时间为3h，后降温至200℃，以50KPa/min的速度进行降压，保温静置时间为2h；所述步骤(3)中先升温至850℃，保温焙烧时间为2h，氯化钠溶液的浓度为4mol/L，先冷却至220℃，再次升温至500℃，保温焙烧时间为3h；所述步骤(4)中耐磨涂层按照质量百分比由以下原料组成：镍15wt％、钒9wt％、锰12wt％、钴6wt％、二氧化钛15wt％、二氧化钼14wt％、氧化锆11wt％、氧化钇13wt％、轻稀土金属5wt％；所述步骤(4)中氮气保护的压强为4MPa，先升温至500℃，再升温至800℃，调整转速至120r/min，保温混炼时间为5h；所述步骤(5)中降压至10Pa，升温至300℃，降温至100℃，保温固化时间为1.5h；所述步骤(6)中温水的温度为60℃，烘干温度为120℃，烘干时间为1h。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)脱脂清洗：向温水中加入脱脂剂，搅拌均匀后放入发泡模具坯体进行脱脂除油，脱脂后再用去离子水冲洗2-3次，后将模具坯体放入烘箱中烘干；
(2)碳氮共渗：将烘干后的模具坯体放入渗碳炉中进行碳氮共渗，升温并通入氨气，将炉内的空气全部排出后继续通入氨气进行升压，并匀速滴加煤油，保压共渗后停止滴加，降温并恢复至常压，后保温静置得增强坯体备用；
(3)调质处理：将制得的增强坯体放入淬火箱中进行热处理，升温后保温焙烧一段时间，后将其浸入氯化钠溶液中进行冷却，后将其再次放入淬火箱中，再次升温后保温焙烧一段时间再自然冷却至室温；
(4)配制涂层：将涂层材料加入熔炼炉中，在氮气保护下先升温加热至熔融状态，再升温并调整转速，保温混炼一段时间得耐磨涂层备用；
(5)喷涂涂层：将热处理后的模具坯体放入真空炉中，降压后升温，再将制得的耐磨涂层均匀的喷涂在模具坯体的表面，喷涂后降温再保温固化一段时间，后自然冷却至室温；
(6)抛光处理：将喷涂后的模具坯体放入抛光机中进行抛光，后用温水对其表面进行清洗3-5次，清洗后烘干得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中温水的温度为40-60℃，脱脂剂为碱水、水基清洗剂和三氯乙烯脱脂剂中的一种或多种，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h。
3.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温至800-850℃，以300-350KPa/min的速度升压至4-6MPa，煤油滴加速度为6-10mL/min，保压共渗时间为2-3h，后降温至180-200℃，以50-100KPa/min的速度进行降压，保温静置时间为1-2h。
4.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中先升温至800-850℃，保温焙烧时间为2-3h，氯化钠溶液的浓度为2-4mol/L，先冷却至200-220℃，再次升温至450-500℃，保温焙烧时间为3-4h。
5.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中耐磨涂层按照质量百分比由以下原料组成：镍12-15wt％、钒7-9wt％、锰10-12wt％、钴4-6wt％、二氧化钛15-17wt％、二氧化钼14-16wt％、氧化锆11-14wt％、氧化钇13-15wt％、轻稀土金属4-6wt％。
6.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中氮气保护的压强为2-4MPa，先升温至500-550℃，再升温至800-850℃，调整转速至100-120r/min，保温混炼时间为3-5h。
7.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中降压至5-10Pa，升温至300-350℃，降温至100-120℃，保温固化时间为1-1.5h。
8.根据权利要求1所述的一种发泡模具的表面处理方法，其特征在于，所述步骤(6)中温水的温度为40-60℃，烘干温度为100-120℃，烘干时间为1-2h。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190625 |
|
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