Overfladebehandling og efterbehandling af værktøj
PVD-belægning, polering og nitrering forlænger værktøjets levetid
Det sidste trin i fremstillingen af en værktøjsdel er ofte det, der afgør, hvor lang levetid værktøjet får: overfladebehandling og efterbehandling. En korrekt hærdet stempel med den rette overfladebelægning kan holde markant længere end det samme stempel uden — og på en sprøjtestøbeforms formflader afgør poleringen direkte, hvilken overflade det færdige plastemne får.
§Hvorfor efterbehandle overhovedet?
Selv det bedste værktøjsstål har en grænse for, hvor meget slid og friktion det tåler i sin rå form. Overfladebehandling tilføjer et ekstra lag beskyttelse eller en bedre overfladekvalitet oven på det bearbejdede og varmebehandlede stål, uden at det går ud over kernens styrke og sejhed.
§PVD-belægninger: TiN, TiCN og TiAlN
PVD (Physical Vapour Deposition) er en proces, hvor et ekstremt tyndt, hårdt keramisk lag afsættes på værktøjets overflade i et vakuumkammer. TiN (titannitrid) giver en karakteristisk gylden overflade og god generel slidstyrke, TiCN tilføjer kulstof for endnu højere hårdhed, og TiAlN klarer sig bedst ved høje temperaturer — relevant på værktøj, der bliver varmt under brug.
§Nitrering
Nitrering tilfører stålets overflade nitrogen ved forhøjet temperatur, hvilket danner et hårdt, slidstærkt overfladelag, uden at hele delen skal varmebehandles igennem. Det bruges ofte på formdele og stempler, hvor kernen skal forblive sej, mens netop overfladen skal kunne modstå slid fra gentagen kontakt.
§Polering af formflader
På en sprøjtestøbeform er formfladens overflade lig med emnets overflade — en ru form giver et rustent plastemne, mens en spejlblank form giver et blankt emne. Polering foregår derfor ofte i flere trin med gradvist finere slibemidler, og på synlige emner kan kravet til overfladekvalitet være så højt, at det tager markant længere tid end selve den mekaniske bearbejdning af formen.
| Metode | Formål | Typisk anvendelse |
|---|---|---|
| PVD-belægning (TiN/TiCN/TiAlN) | Reducerer slid og friktion | Stempler, skærende værktøj, formdele |
| Nitrering | Hærder overfladen uden at ændre kernen | Formdele og stempler med behov for sejhed |
| Polering | Giver emnet den ønskede overfladefinish | Kaviteter og formflader i sprøjtestøbeforme |
§Kvalitetskontrol efter behandling
Efter overfladebehandling kontrolleres typisk både hårdhed (med en hårdhedsprøve) og lagtykkelse, så det bekræftes, at behandlingen faktisk har givet den ønskede effekt, før værktøjet frigives til produktion eller sendes til kunden.