RU187255U1 - Aluminum Alloy Die Casting Mold - Google Patents
Aluminum Alloy Die Casting Mold Download PDFInfo
- Publication number
- RU187255U1 RU187255U1 RU2018130294U RU2018130294U RU187255U1 RU 187255 U1 RU187255 U1 RU 187255U1 RU 2018130294 U RU2018130294 U RU 2018130294U RU 2018130294 U RU2018130294 U RU 2018130294U RU 187255 U1 RU187255 U1 RU 187255U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- coating
- molybdenum
- hardness
- thickness
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004512 die casting Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 abstract description 2
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 101001123530 Nicotiana tabacum Putrescine N-methyltransferase 3 Proteins 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
- B22C23/02—Devices for coating moulds or cores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к литейному производству, в частности к устройствам пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов и может быть применена для повышения эксплуатационных свойств пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов за счет повышения стойкости к ударным нагрузкам.The utility model relates to foundry, in particular to devices for molds for die-casting of aluminum alloys and can be used to increase the operational properties of molds for die-casting of aluminum alloys by increasing resistance to shock loads.
Решаемой задачей полезной модели является повышение надежности и долговечности пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов, за счет уменьшения коэффициента отслоения путем нанесения многослойного покрытия на формообразующие поверхности пресс-форм для литья под давлением.The solvable task of the utility model is to increase the reliability and durability of injection molds for aluminum alloys by reducing the delamination coefficient by applying a multilayer coating on the forming surfaces of injection molds.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности и долговечности за счет повышения эксплуатационной стойкости пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов к ударным нагрузкам.The technical result of the claimed utility model is to increase reliability and durability by increasing the operational resistance of molds for injection molding of aluminum alloys to impact loads.
Технический результат достигается тем, что предварительно очищенная формообразующая поверхность металлической пресс-формы защищена покрытием из следующих слоев:The technical result is achieved in that the pre-cleaned forming surface of the metal mold is protected by a coating of the following layers:
- первый (нижний) слой выполнен толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-60 HRC из нитрида молибдена для адгезионной связи покрытия с поверхностью пресс-формы;- the first (lower) layer is made with a thickness of 1.5 μm and a hardness of 52-60 HRC of molybdenum nitride for adhesion of the coating to the surface of the mold;
- второй слой выполнен толщиной 1 мкм и твердостью 200-230 НВ из молибдена для повышения адгезионной связи между слоями и увеличения трещиностойкости всего покрытия; причем- the second layer is made with a thickness of 1 μm and a hardness of 200-230 HB from molybdenum to increase the adhesive bond between the layers and increase the crack resistance of the entire coating; moreover
- третий слой выполнен толщиной 2 мкм и твердостью 64-72 HRC из карбонитрида титана и молибдена, обеспечивающий твердость покрытию;- the third layer is made with a thickness of 2 μm and a hardness of 64-72 HRC from titanium carbonitride and molybdenum, which provides hardness to the coating;
- четвертый слой выполнен толщиной 1 мкм и твердостью 200-230 НВ из молибдена, выполняющий аналогичные второму слою функции; при этом- the fourth layer is made with a thickness of 1 μm and a hardness of 200-230 HB of molybdenum, performing similar functions to the second layer; wherein
- пятый слой выполнен толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-60 HRC из нитрида молибдена и циркония для обеспечения низкого коэффициента трения.- the fifth layer is made with a thickness of 1.5 μm and a hardness of 52-60 HRC from molybdenum and zirconium nitride to provide a low coefficient of friction.
Кроме того, нанесение всех слоев покрытия выполнены методом катодно-ионной бомбардировки. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к литейному производству, в частности к устройствам пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов и может быть применена для повышения эксплуатационных свойств пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов за счет повышения стойкости к ударным нагрузкам.The utility model relates to foundry, in particular to devices for molds for die-casting of aluminum alloys and can be used to increase the operational properties of molds for die-casting of aluminum alloys by increasing resistance to shock loads.
Известен «Способ получения теплозащитного покрытия на металлической форме для отливки деталей из алюминиевых сплавов» (патент РФ №1678508, В22С 23/02, опубл. 1991.23.09). Данный способ реализован пресс-формой, формообразующая поверхность которой для отливки деталей из алюминиевых сплавов имеет покрытие, состоящее из двух слоев, первый - металлический слой, расположенный на предварительно очищенной поверхности методом катодно-ионной бомбардировки и керамический слой нейтральны к металлу отливаемых деталей.The well-known "Method of obtaining a heat-protective coating on a metal mold for casting parts from aluminum alloys" (RF patent No. 1678508, B22C 23/02, publ. 1991.23.09). This method is implemented by a mold, the forming surface of which for casting parts from aluminum alloys has a coating consisting of two layers, the first is a metal layer located on a previously cleaned surface by cathodic-ion bombardment and the ceramic layer is neutral to the metal of the cast parts.
Недостатками приведенного технического решения являются низкая сопротивляемость получаемого покрытия ударным нагрузкам, возникающим при литье алюминия под давлением, а также высокая склонность к образованию трещин разгара. Перечисленные недостатки приводят к появлению облоя, снижению качества поверхности готовых изделий, скалыванию многослойного покрытия.The disadvantages of the technical solution are the low resistance of the resulting coating to shock loads that occur when casting aluminum under pressure, as well as a high tendency to crack cracking. These shortcomings lead to the appearance of flash, a decrease in the quality of the surface of the finished product, chipping multilayer coating.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели и взятым в качестве прототипа является «Пресс-форма для литья под давлением с многослойным покрытием» (патент РФ №161036, B22D 17/22, опубл. 2016.04.10). Данное техническое решение предполагает нанесение трех слоев покрытия: первый - карбонитрид молибдена 2, второй - нитрид титана 3 и третий - нитрид молибдена 4.The closest in technical essence to the claimed utility model and taken as a prototype is “Mold for injection molding with a multilayer coating” (RF patent No. 161036, B22D 17/22, publ. 2016.04.10). This technical solution involves the application of three coating layers: the first is
Недостатками данной полезной модели пресс-формы являются:The disadvantages of this utility model of the mold are:
- большая объемная доля среднего слоя, что приводит к повышенной хрупкости покрытия;- a large volume fraction of the middle layer, which leads to increased fragility of the coating;
- низкое сопротивление, возникающее к ударным нагрузкам при литье под давлением.- low resistance to shock loads during injection molding.
Предлагаемая полезная модель призвана устранить вышеперечисленные недостатки.The proposed utility model is designed to eliminate the above disadvantages.
Решаемой задачей полезной модели является - повышение таких эксплуатационных качеств, как долговечность и надежность пресс-формы для литья под давлением за счет уменьшения коэффициента отслоения путем нанесения многослойного покрытия на формообразующие поверхности пресс-форм для литья под давлением.The solvable task of the utility model is to increase such operational qualities as the durability and reliability of the injection molding mold by reducing the delamination coefficient by applying a multilayer coating to the forming surfaces of the injection molding molds.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности и долговечности за счет повышения эксплуатационной стойкости пресс-форм для литья под давлением алюминиевых сплавов к ударным нагрузкам.The technical result of the claimed utility model is to increase reliability and durability by increasing the operational resistance of molds for injection molding of aluminum alloys to impact loads.
Технический результат достигается тем, что в Пресс-форме для литья под давлением алюминиевых сплавов, выполненной из металла с многослойным покрытием на формообразующей поверхности, согласно которой, покрытие содержит пять слоев, первый нижний слой из которых выполнен из нитрида молибдена толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-60 HRC, второй слой выполнен из молибдена толщиной 1 мкм, третий слой выполнен из карбонитрида титана и молибдена толщиной 2 мкм и твердостью 64-72 HRC, четвертый слой выполнен из молибдена толщиной 1 мкм, а пятый слой выполнен из нитрида молибдена и циркония толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-60 HRC.The technical result is achieved by the fact that in the Mold for injection molding of aluminum alloys made of metal with a multilayer coating on the forming surface, according to which, the coating contains five layers, the first lower layer of which is made of molybdenum nitride with a thickness of 1.5 μm and hardness of 52-60 HRC, the second layer is made of molybdenum with a thickness of 1 μm, the third layer is made of titanium carbonitride and molybdenum with a thickness of 2 μm and hardness of 64-72 HRC, the fourth layer is made of molybdenum with a thickness of 1 μm, and the fifth layer is made of molybdenum and zirconium trides with a thickness of 1.5 μm and a hardness of 52-60 HRC.
Новизной полезной модели являются:The novelty of the utility model are:
- конструкция (состав и структура) покрытия для формообразующих поверхностей пресс-форм для литья под давлением.- design (composition and structure) of the coating for the forming surfaces of injection molds.
- повышенная стойкость к ударным нагрузкам, возникающим при литье алюминия под давлением.- increased resistance to shock loads that occur when casting aluminum under pressure.
Для пояснения технической сущности рассмотрим изображение «Пресс-формы для литья под давлением алюминиевых сплавов на фиг., где:To clarify the technical nature, consider the image "Molds for injection molding of aluminum alloys in Fig., Where:
1 - поверхность пресс-формы;1 - the surface of the mold;
2 - первый слой нитрид молибдена;2 - the first layer of molybdenum nitride;
3 - второй слой молибдена;3 - the second layer of molybdenum;
4 - третий слой карбонитрид титана и молибдена;4 - the third layer of titanium and molybdenum carbonitride;
5 - четвертый слой молибдена;5 - the fourth layer of molybdenum;
6 - пятый слой нитрид молибдена и циркония6 - fifth layer of molybdenum and zirconium nitride
Процесс литья под давлением алюминиевых сплавов характеризуется воздействием циклических силовых и температурных нагрузок на формообразующие поверхности пресс-формы 1 (фиг.). В таких условиях предлагаемая полезная модель должна превосходить аналогичные решения. Согласно теоретических рекомендаций [В.П. Табаков «Тонкопленочные многослойные покрытия побеждают трещины» 2007] положительные свойства слоев суммируются и образуют совокупность положительных свойств для всего покрытия. Таким образом, каждый слой покрытия будет выполнять определенную функцию: первый слой выполнен толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-60 HRC из нитрида молибдена должен обеспечить максимальное сцепление покрытия с материалом пресс-формы за счет наличия в составе слоя элементов инструментальной основы, второй слой выполнен толщиной 1 мкм из молибдена служит для увеличения трещиностойкости за счет заполнения межзеренных пространств и микротрещин и выполняет демпфирующие свойства, третий слой выполнен толщиной 2 мкм и твердостью 64-72 HRC из карбонитрида титана и молибдена, обладает максимальной микротвердостью, четвертый слой выполнен толщиной 1 мкм из молибдена аналогичен по функциям второму, пятый слой нитрида молибдена и циркония должен обладать высокой термодинамической устойчивостью и обеспечить минимальный коэффициент трения.The process of injection molding of aluminum alloys is characterized by the effect of cyclic power and temperature loads on the forming surfaces of the mold 1 (Fig.). In such conditions, the proposed utility model should exceed similar solutions. According to theoretical recommendations [V.P. Tabakov “Thin-film multilayer coatings conquer cracks” 2007] the positive properties of the layers are summed up and form a combination of positive properties for the entire coating. Thus, each coating layer will perform a specific function: the first layer is made with a thickness of 1.5 μm and a hardness of 52-60 HRC of molybdenum nitride should ensure maximum adhesion of the coating to the mold material due to the presence of the elements of the tool base, the second layer made with a thickness of 1 μm from molybdenum serves to increase crack resistance by filling intergranular spaces and microcracks and performs damping properties, the third layer is made with a thickness of 2 μm and a hardness of 64-72 HRC from carbonitri and titanium and molybdenum, has a maximum microhardness, the fourth layer is 1 micron thick of molybdenum is similar in function to the second, the fifth layer of molybdenum nitride and zirconium must possess high thermodynamic stability and provide minimum friction coefficient.
Физический смысл процесса заключается в химической адгезионной связи разнородных тел. Процесс можно разделить на два этапа: первый - сближение поверхностей, второй - образование химических связей. Для начала процесса необходимо активировать инертную в обычных условиях поверхность тел (термически, механически, радиационно), спровоцировав тем самым разрушение поверхностных пленок и электронных конфигураций. Затем происходит сближение двух фаз за счет сил Ван дер Вальса, в результате которого происходит перекрытие электронных оболочек и высвободившиеся атомы образуют новые химические связи.The physical meaning of the process lies in the chemical adhesion bond of dissimilar bodies. The process can be divided into two stages: the first is the convergence of surfaces, the second is the formation of chemical bonds. To start the process, it is necessary to activate the surface of bodies inert under ordinary conditions (thermally, mechanically, radiation), thereby provoking the destruction of surface films and electronic configurations. Then, the two phases come together due to the van der Waals forces, as a result of which the electron shells overlap and the released atoms form new chemical bonds.
Рабочие параметры процесса нанесения покрытия:Operating parameters of the coating process:
- давление в рабочей камере - 5*10-3 Па;- pressure in the working chamber - 5 * 10 -3 Pa;
- температура разогрева деталей пресс-форм - 340°С;- the temperature of the heating parts of the molds - 340 ° C;
- ток соленоида 4А;- current of the solenoid 4A;
- напряжение на аноде 1200 В;- voltage at the anode 1200 V;
- ток анода 0,15А.- anode current of 0.15A.
Было проведено сравнение показателей стойкости различных покрытий при помощи многофакторного эксперимента процесса литья под давлением детали из сплава АЛ32. Для эксперимента была изготовлена пресс форма с несколькими формообразующими поверхностями, на каждую из которых было нанесено износостойкое покрытие: азотированный слой, покрытие описываемое в прототипе и предлагаемое в данной полезной модели. В результате эксперимента были получены следующие показатели стойкости:The resistance indices of various coatings were compared using a multifactor experiment on the injection molding of an AL32 alloy part. For the experiment, a mold was made with several forming surfaces, on each of which a wear-resistant coating was applied: a nitrided layer, the coating described in the prototype and proposed in this utility model. As a result of the experiment, the following resistance indicators were obtained:
- азотированная пресс-форма показала значения, равные примерно 106000 циклам запрессовок;- nitrided mold showed values equal to approximately 106,000 pressing cycles;
- пресс-форма с покрытием, описанным в прототипе показала значение стойкости в 160000 циклов;- the mold with the coating described in the prototype showed a resistance value of 160,000 cycles;
- наибольший результат соответствовал пресс-форме, с покрытием предлагаемом в данной полезной модели - 172000 циклов, что в 1,08 раз больше, чем у прототипа.- the greatest result corresponded to the mold with the coating proposed in this utility model - 172000 cycles, which is 1.08 times more than that of the prototype.
Прочность сцепления покрытия с материалом пресс-формы определялась при помощи механического адгезиметра elcometer 506, при этом, согласно методике производственных испытаний на основе 5 измерений количественная величина составила 49 МПа, при этом образец с покрытием, указанным в прототипе, показал значение в 48 МПа. Измерение твердости покрытия осуществлялось с использованием алмазной пирамидки при помощи микротвердомера ПМТ-3. Измерение коэффициента трения на формообразующей поверхности пресс-формы является весьма сложной задачей, как с практической, так и с теоретической точки зрения, поэтому оценку данного показателя производили на основе изучения косвенных признаков, таких как шероховатость формообразующей поверхности, качество поверхности получаемых отливок, наличие пористости в получаемых отливках. На основе измерений были получены следующие результаты: шероховатость формообразующей поверхности пресс-формы для литья под давлением алюминиевых сплавов после нанесения покрытия не изменилась и составила Ra=0,1 мкм, общий объем газовых пор в получаемых отливках не превышал 0,2% от общего объема, качество поверхности полученных отливок, удовлетворяло требованиям ГОСТ 26645-85. Указанные значения косвенных параметров указывают на то, что в потоке расплавленного металла по формообразующей поверхности с многослойным защитным покрытием, предложенном в данной полезной модели не возникало дополнительных завихрений, вызванных поверхностным слоем, таким образом можно сказать, что предлагаемое покрытие обладает низким коэффициентом трения.The adhesion strength of the coating to the mold material was determined using an elcometer 506 mechanical adhesive meter, and according to the production test methodology based on 5 measurements, the quantitative value was 49 MPa, while the coated specimen indicated in the prototype showed a value of 48 MPa. The hardness of the coating was measured using a diamond pyramid using a PMT-3 microhardness tester. The measurement of the friction coefficient on the mold surface of the mold is a very difficult task, both from a practical and theoretical point of view, therefore, this indicator was evaluated based on the study of indirect features, such as the roughness of the mold surface, the surface quality of the castings obtained, and the porosity in obtained castings. Based on the measurements, the following results were obtained: the roughness of the forming surface of the mold for injection molding of aluminum alloys after coating was not changed and amounted to Ra = 0.1 μm, the total volume of gas pores in the obtained castings did not exceed 0.2% of the total volume , the surface quality of the obtained castings met the requirements of GOST 26645-85. The indicated values of indirect parameters indicate that in the flow of molten metal along the forming surface with a multilayer protective coating, proposed in this utility model, no additional turbulence caused by the surface layer occurred, thus, it can be said that the coating proposed has a low coefficient of friction.
Преимущества предлагаемой полезной модели по сравнению с известными аналогами.The advantages of the proposed utility model in comparison with well-known analogues.
Предлагаемая полезная модель пресс-формы для литья под давлением алюминиевых сплавов по сравнению с аналогами:The proposed utility model of the mold for injection molding of aluminum alloys in comparison with analogues:
1. Повышает долговечность и надежность пресс-форм с многослойным покрытием путем повышения износостойкости формообразующих поверхностей пресс-форм за счет:1. Increases the durability and reliability of molds with a multilayer coating by increasing the wear resistance of the molding surfaces of the mold due to:
1.1. Удаления грязи и остатков масел, уменьшающих адгезионную связь между покрытием и материалом пресс-фор*мы, путем катодно-ионной бомбардировки ионами осаждаемого металла.1.1. Removing dirt and oil residues that reduce the adhesive bond between the coating and the mold material * by cathodic-ion bombardment by ions of the deposited metal.
1.2. Использования прослоек из чистого металла, заполняющего межзеренные пространства и микротрещины и выполняющего демпфирующие свойства.1.2. The use of layers of pure metal that fills intergranular spaces and microcracks and performs damping properties.
2. Повышения качества получаемых отливок путем уменьшения коэффициента трения между формообразующей поверхностью и потоком расплавленного металла.2. Improving the quality of the obtained castings by reducing the coefficient of friction between the forming surface and the flow of molten metal.
3. Толщины наносимого покрытия составляет не более 8 мкм, что не сильно сказывается на процессе проектирования пресс-формы.3. The thickness of the applied coating is not more than 8 microns, which does not greatly affect the design process of the mold.
Положительными сторонами полезной модели являются высокая степень надежности, эффективности защитного материала, контроля исполняемых этапов, простота технологии очистки поверхностей и многослойного нанесения покрытия.The positive aspects of the utility model are a high degree of reliability, the effectiveness of the protective material, the control of the executed steps, the simplicity of the technology of surface cleaning and multilayer coating.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130294U RU187255U1 (en) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | Aluminum Alloy Die Casting Mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130294U RU187255U1 (en) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | Aluminum Alloy Die Casting Mold |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187255U1 true RU187255U1 (en) | 2019-02-26 |
Family
ID=65479563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018130294U RU187255U1 (en) | 2018-08-20 | 2018-08-20 | Aluminum Alloy Die Casting Mold |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187255U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197080U1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Metal mold for die casting |
| RU205710U1 (en) * | 2021-04-12 | 2021-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | METAL COKE FOR CASTING MAGNESIUM ALLOYS WITH MULTI-LAYER PROTECTIVE COATING |
| EP4056727A1 (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-14 | Vapor Technologies, Inc. | Pvd coatings for aluminum die casting molds |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA43639A (en) * | 2001-04-18 | 2001-12-17 | Василь Опанасович Коваленко | A method for the application of stable protective coating on forming pieces of press molds for die casting |
| EP1916707A2 (en) * | 2003-05-02 | 2008-04-30 | Air Products and Chemicals, Inc. | Methods for depositing metal films by CVD or ALD processes onto diffusion barrier layers |
| RU151832U1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | MULTILAYER COATED PRESS FORM |
| RU2569870C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технически университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method of protective coating application to die mould for die casting |
| RU161036U1 (en) * | 2015-10-12 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | MULTILAYER COATED PRESS FORM |
-
2018
- 2018-08-20 RU RU2018130294U patent/RU187255U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA43639A (en) * | 2001-04-18 | 2001-12-17 | Василь Опанасович Коваленко | A method for the application of stable protective coating on forming pieces of press molds for die casting |
| EP1916707A2 (en) * | 2003-05-02 | 2008-04-30 | Air Products and Chemicals, Inc. | Methods for depositing metal films by CVD or ALD processes onto diffusion barrier layers |
| RU2569870C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технически университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method of protective coating application to die mould for die casting |
| RU151832U1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | MULTILAYER COATED PRESS FORM |
| RU161036U1 (en) * | 2015-10-12 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | MULTILAYER COATED PRESS FORM |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197080U1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Metal mold for die casting |
| EP4056727A1 (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-14 | Vapor Technologies, Inc. | Pvd coatings for aluminum die casting molds |
| RU205710U1 (en) * | 2021-04-12 | 2021-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | METAL COKE FOR CASTING MAGNESIUM ALLOYS WITH MULTI-LAYER PROTECTIVE COATING |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU187255U1 (en) | Aluminum Alloy Die Casting Mold | |
| CN103160797B (en) | Nano ceramic coat, the die casting that deposits this coating and preparation method thereof | |
| JP6717450B2 (en) | Double-layer iron coating on light metal substrate | |
| CN104388899A (en) | Piston ring with MoN/Cr/CrN/Cr nano composite ultra-thick coating and preparation method of piston ring | |
| RU151832U1 (en) | MULTILAYER COATED PRESS FORM | |
| CN105088127A (en) | Coating and preparing method thereof | |
| CN104480443A (en) | Hard and tough nano composite ZrAlCuN coating and preparation method thereof | |
| CN107587115A (en) | A kind of plastic bottle cap die of diamond-like composite coating on surface | |
| RU161036U1 (en) | MULTILAYER COATED PRESS FORM | |
| US20080124469A1 (en) | Method For Producing A Component Covered With A Wear-Resistant Coating | |
| RU197080U1 (en) | Metal mold for die casting | |
| KR101862526B1 (en) | Method for manufacturing coated mold for die casting | |
| RU2569870C1 (en) | Method of protective coating application to die mould for die casting | |
| US20140102659A1 (en) | Method for making an arrangement consisting of a cast part and a cast-in component | |
| RU205710U1 (en) | METAL COKE FOR CASTING MAGNESIUM ALLOYS WITH MULTI-LAYER PROTECTIVE COATING | |
| RU2799372C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting magnesium alloys | |
| JP7166243B2 (en) | Coating of cylinder bores without surface pre-activation | |
| RU2558310C2 (en) | Method for obtaining multi-layer coating for cutting tool | |
| CN104988460A (en) | Titanium alloy surface wear-resisting Cr-Si composite coating and preparation method thereof | |
| RU2767970C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting copper alloys | |
| RU2784931C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting aluminum alloys | |
| RU2795775C1 (en) | Method for producing a protective coating in vacuum on the forming surface of a metal mold for casting magnesium alloys. | |
| RU2510429C1 (en) | Method of making higher thermal strength heat-resistant cermet coat | |
| JP7197945B1 (en) | Metal-coated metal-matrix composite material and method for producing metal-coated metal-matrix composite material | |
| RU2199613C2 (en) | Method for covering components of stop valves with protective coatings (alternatives) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200821 |