[发明专利]一种汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺

说明书

本发明公开了一种汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺，包括模具预处理、耐磨涂料的制备、耐磨熔融层的涂覆、沉积加强层的涂覆和涂抹润滑油等步骤。本发明的耐磨熔融层采用PEEK树脂为主原料，该树脂具有耐高温、耐磨、自润滑性能好等优点，加入了高强度玻璃纤维，能够增强耐磨性和机械性能；本发明通过电火花沉积方式对模具表面进行材料沉积处理，该方式涂层结合强度高、热影响区小、沉积效率高；沉积材料为Cr、ZnO、Co的固体粉末、纳米TiO₂的混合物，具有优异的抗腐蚀能力；本发明在涂层的表面涂抹全氟聚醚润滑油，起到润滑和保护的作用；本发明的处理工艺简单易行、操作方便、执行效率高，经过处理后的汽车压铸模具具有优异的耐腐蚀性和耐磨性。

技术领域

本发明属于汽车压铸模具技术领域，具体地，涉及一种汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺。

背景技术

压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模具内，并在压力下凝固形成铸件的一种精密铸造法。压铸模具作为压铸生产的关键装备，其性能的优劣将直接影响汽车压铸件的质量和成本。汽车压铸模具的使用条件非常恶劣，不仅由于直接接触熔融合金而面临严重的腐蚀，而且由于在压铸生产中要经受频繁的冷热循环在压铸模具表面易产生疲劳裂纹。因此，汽车压铸模具最常见的失效形式是腐蚀和疲劳裂纹。虽然通过合金成分调整可在一定程度上提高汽车压铸模具的性能，但还是离需求目标相差较多，其性能仍有待进一步提升。

压铸模具最常见的失效形式基本都是模具工作表面的失效形式。若对压铸模具进行适当的表面处理，可大幅提高模具的耐腐蚀和耐热疲劳性能，从而可以提高模具的质量、延长模具的使用寿命。目前，铝合金压铸模具基本上都需要经过氮化处理。氮化处理在一定程度上也提高了模具工作表面的耐腐蚀性和耐热疲劳性能，但是单单的氮化处理对模具的耐腐蚀和耐磨性能的提升并不能满足生产需求。涂层技术作为材料表面技术的重要手段，旨在用极少量的材料提高工件表面的工作性能，从而达到提高产品质量、延长工件的使用寿命、降低生产成本、节约资源和能源的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺，通过在汽车压铸模具的表面覆合抗腐蚀耐磨的涂层，使汽车压铸模具具有优异的抗腐蚀耐磨性能，达到使用寿命长、降低成本的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺，包括如下步骤：

(1)将模具用乙醇清洗3-6次去除模具表面的灰尘、油污和其他污染物，烘干，对模具表面进行打磨处理，得预处理模具；

(2)将PEEK树脂粉末加入丙酮中，加热至70-80℃，恒温搅拌20-35min，加入高强度玻璃纤维和钛白粉，继续搅拌15-20min，继续加入TiN、Co₃B的固体粉末，超声分散40-50min，得耐磨涂料；

(3)在耐磨涂料里掺入粘结剂，调成糊状，预置到预处理模具基材表面，采用激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成耐磨熔覆层；

(4)采用电火花沉积方式，将沉积材料作为工作电极，模具作为阴极，在10^-5-10^-6s内电极与模具表面达8000-25000℃高温，利用电火花放电的能量，将沉积材料沉积在模具表面，形成沉积加强层；

(5)在经上述处理过的模具表面涂抹薄薄的一层全氟聚醚润滑油，烘干，完成汽车压铸模具表面的抗腐蚀耐磨工艺。

所述步骤(1)中打磨处理采用水砂纸蘸取肥皂水对模具进行打磨，打磨后的模具表面的粗糙度为Ra0.8。