Obróbka powierzchni i obróbka końcowa narzędzia
Powłoka PVD, polowanie i azotowanie wydłużają żywotność narzędzia
Wstęp
Ostatnim krokiem w wytwarzaniu części narzędziowej jest często to, co określa długość życia narzędzia: obróbka powierzchni i polerownie. Prawidłowo zahartowany stempel z właściwym powłoką powierzchniową może trwać znacznie dłużej niż to samo stempel bez — a na powierzchniach formy wtryskowej ćwierć określa bezpośrednio, jaką powierzchnię ma wytryskiwany element z tworzywa.
Dlaczego w ogóle przerabiać?
Nawet najlepszej stali narzędziowej jest granica, ile zużycia i tarcia może tolerować w swojej surowej formie. Obróbka powierzchni dodaje dodatkową warstwę ochrony lub lepszą jakość powierzchni na obrobioną i hartowaną stal, bez uszczerbku dla wytrzymałości i ciągliwości rdzenia.
Powłoki PVD: TiN, TiCN i TiAlN
PVD (osadzanie fizyczne pary) to proces, w którym ekstremalnie cienka, twarda warstwa ceramiczna jest osadzana na powierzchni narzędzia w komorze próżniowej. TiN (nitrék tytanu) daje charakterystyczną złotą powierzchnię i dobrą ogólną odporność na zużycie, TiCN dodaje węgiel dla jeszcze wyższej twardości, a TiAlN radzi sobie najlepiej w wysokich temperaturach – istotne w narzędziach, które rozgrzewają się podczas użycia.
Nitrowanie
Azotowanie wprowadza azot do powierzchni stali w podwyższonej temperaturze, tworząc twardą, odporną na zużycie warstwę powierzchniową, bez konieczności obróbki cieplnej całej części. Jest często używane na części formy i stempli, gdzie rdzeń powinien pozostać elastyczny, podczas gdy dokładnie powierzchnia powinna wytrzymać zużycie od powtarzanego kontaktu.
Polerowanie powierzchni formy
Na formie do wtryskiwania powierzchnia formy jest równa powierzchni detalu – szorstka forma daje szorstkę plastikową część, podczas gdy lustrzanie błyszcząca forma daje błyszczący detal. Polishing odbywa się zatem często w kilka etapów z stopniowo lepszymi ścierniami, a na widocznych częściach wymóg jakości powierzchni może być tak wysoki, że zajmuje znacznie więcej czasu niż sama mechaniczna obróbka formy.
| Metoda | Cel | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Powłoka PVD (TiN/TiCN/TiAlN) | Zmniejsza zużycie i tarcie | Stempli, narzędzia tnące, części formy |
| Nitrowanie | Hartuje powierzchnię bez zmiany rdzenia | Części formujące i stempli wymagające twardości |
| Polerowanie | Daje przedmiotowi żądane wykończenie powierzchni | Wydrążenia i powierzchnie kształtów w formach wtryskowych |
Kontrola jakości po obróbce
Po obróbce powierzchni zwykle sprawdza się zarówno twardość (za pomocą testu twardości), jak i grubość warstwy, aby potwierdzić, że obróbka faktycznie dała żądany efekt, przed zwolnieniem narzędzia do produkcji lub wysłaniem do klienta.