A H13-as acélkerámia bevonat esetében, ha az átfogó teljesítmény (termikus kifáradásállóság, kopásállóság és kötési szilárdság) az elsődleges cél, akkor a nagy sebességű lángpermetezés (HVOF) az optimális választás; ha a költségszabályozás prioritást élvez, és a működési feltételek viszonylag enyhék, az APS (alkalmazási plazmaszóró) költséghatékony megoldás; precíziós műanyag formák vagy ultrasima felületeket igénylő alkalmazások esetén a fizikai gőzleválasztás (PVD) előnyösebb.
I. Három folyamat alapvető teljesítményének összehasonlítása
|
Jelzők: Nagy{0}}sebességű lángpermetezés (HVOF) |
Plazma permetezés (APS) |
Fizikai gőzlerakódás (PVD) |
|
Kötési szilárdság: 70 MPa vagy annál nagyobb (legmagasabb) |
40 MPa vagy annál nagyobb |
30 MPa vagy annál nagyobb |
|
Porozitás:<1% (Excellent Density) |
2–5% |
Közel 0% (vákuumleválasztás) |
|
Bevonatvastagság: 80-150 μm |
100–200 μm |
2–5 μm (rendkívül vékony) |
|
Hő{0}}Érintett zóna: kicsi (alacsonyabb lánghőmérséklet) |
Nagyobb (magas{0}}hőmérsékletű plazma) |
Rendkívül kicsi (alacsony{0}}hőmérsékletű lerakódás) |
|
Alkalmazható anyagok: WC-Co, Cr₃C₂-NiCr (nagy kopásállóság) |
Al2O3, ZrO2, Al2O3-TiO₂ |
TiN, TiAlN, CrN (nagy keménységű) |
Hőfáradtság-ellenállás: Optimális (sűrű + nagy tapadási szilárdság) Közepes átlagos (Vékony réteg, könnyen hámozható)
Költségszint: magas (drága berendezések és fogyóeszközök) közepes{0}}alacsony magas (nagy beruházás vákuumberendezésbe)
Következtetés és ajánlás:
HVOF: Alkalmas nagy-értékű, hosszú-ciklusú, nagy-hőterhelésű-alkalmazásokhoz (például autóipari fröccsöntő-öntőformákhoz és melegkovácsolási formákhoz), jelentősen, több mint 9000 ciklusra növelve az öntőforma élettartamát általános költségcsökkentés mellett.
APS: Alkalmas általános védelmi igényekhez és nagy{0}}felületű permetezéshez; alacsony költségű, kiforrott folyamat és 2,5-3-szor hosszabb élettartam, így a legtöbb vállalat számára ez az első választás.
PVD: Alkalmas precíziós formákhoz, -tapadásgátló és alacsony súrlódású
II. H13 Acél alkalmazási forgatókönyvek egyező ajánlásai
1. 1. Alumíniumötvözet présöntőformák-
Előnyben részesített: HVOF bevonat Cr₃C₂-NiCr vagy WC-Co
Okok: Erős oxidáció- és erózióállóság magas hőmérsékleten, nagy kötési szilárdság, és több ezer hőciklusnak is ellenáll.
Tényleges eredmények: A termikus kifáradás repedési szintje 11-ről 2-re csökkent, a kopási térfogat 91%-kal csökkent.
2. Fluoroplastic Hot Runner Systems
Opcionális: APS bevonat Al₂O₃-TiO₂
Okok: A kerámiaréteg hatékonyan blokkolja a HF korróziót, mérsékelt költség és hosszú karbantartási ciklus.
Megjegyzés: A porozitást ellenőrizni kell, hogy megakadályozzuk a korrozív közeg behatolását.
3. Precíziós műanyag formák (pl. mobiltelefon-tokok, csatlakozók)
Javasolt: PVD-lerakás TiAlN vagy CrAlN
Okok: Ultra{0}}vékony film, sima felület (Ra<0.1μm), good demolding properties, and a 50% reduction in the coefficient of friction.
III. Döntési javaslatok: Hogyan válasszunk? Vegye figyelembe a működési feltételeket:
Magas hőmérséklet, nagy nyomás, nagyfrekvenciás hősokk → Válassza a HVOF lehetőséget
Általános védelem, költség{0}}érzékeny → Válassza az APS-t
Precízió, alacsony kopás, tapadásgátló- → Válassza a PVD-t
Vegye figyelembe a befektetés megtérülését:
Bár a HVOF darabonként drágább (2000{3}}3000 RMB), élettartama több mint 3,5-szerese a bevonat nélküli formákénak, és a szerszámonkénti költség több mint 40%-kal csökken, így hosszú távon költséghatékonyabb.
Fontolja meg a folyamat kompatibilitását:
A H13 acél megeresztési hőmérséklete körülbelül 560 fok, és a PVD leválasztási hőmérsékletet 500 fok alá kell szabályozni, hogy elkerüljük az aljzat lágyulását.
