一種用于汽車塑件模具的制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于汽車塑件模具的制造工藝，通過準(zhǔn)備原料后熔煉得到合金熔體，并將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體；然后將合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和Al2O3膜后制備汽車塑件模具，最后清理汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，并將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W?Gr?Go涂層，并用砂紙拋光處理得到具有硬度高，耐磨性、耐腐蝕性好，壽命長的汽車塑件模具，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的儀表板、方向盤、內(nèi)門板、雜物箱和手套箱、門把手等方面。
【專利說明】
一種用于汽車塑件模具的制造工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車模具制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種用于汽車塑件模具的制造工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的快速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)對材料性能的要求越來越高，單一的金屬材料已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因而各種非金屬材料應(yīng)運(yùn)而生，特別是工程塑料，其發(fā)展特別迅猛。工程塑料的體積質(zhì)量約為1.0?1.4，比水略重，比鋁輕1/2，比鋼輕3/4，約為大多數(shù)有色金屬體積質(zhì)量的1/8?1/5。正是由于工程塑料的優(yōu)良性能，可代替金屬作結(jié)構(gòu)材料，在某些應(yīng)用領(lǐng)域已成為其他材料無法替代的新型材料，因而被廣泛地應(yīng)用于電子電器、汽車、機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中的地位日益顯著。用于汽車內(nèi)飾件最多的是PU、PVC、ABS、PP。從中國國情看，PP產(chǎn)量很大，如果在PP塑料工程化上多做些技術(shù)開發(fā)工作，PP完全可以替代ABS在汽車內(nèi)飾件的儀表板、方向盤、內(nèi)門板、雜物箱和手套箱、門把手等方面使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種用于汽車塑件模具的制造工藝，能夠制備具有硬度高，耐磨性、耐腐蝕性好，壽命長的汽車塑件模具，可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的儀表板、方向盤、內(nèi)門板、雜物箱和手套箱、門把手等方面。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種用于汽車塑件模具的制造工藝，包括如下步驟:
(1)準(zhǔn)備原料:所述原料包括Zn、S1、Mg、Nd、Al、A1203以及雜質(zhì)，各個(gè)組分之間的質(zhì)量份為Zn 5?10份、Si 5?10份、Mg 0.1?0.5份、Nd 0.5?I份、Al 90?100份、A1203 200~300份以及雜質(zhì)I?5份；
(2)將211、51^1依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)溫度達(dá)到650~700°(:時(shí)加入1%，溫度達(dá)到820?850°C時(shí)加入Nd，充分?jǐn)嚢韬?，將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體；
(3)然后對步驟(2)中的合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和Al 203膜，靶材為步驟(I)中的Al與Al 203;
(4)將步驟(3)中沉積有Al膜和A1203膜的合金體制備汽車塑件模具；
(5)清理步驟(4)中汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，再將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W-Gr-Go涂層，最后用砂紙拋光處理。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中Al膜的厚度為20~30nm。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中A1203膜的厚度為70?80nm。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(4)中W-Gr-Go涂層包括W、Gr、Go、微量元素、助劑，所述各組分之間的質(zhì)量份為W40?60份、Gr20?40份、Gol0~30份、微量元素0.1?0.5份、助劑卜5份。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述助劑為立方氮化硼。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述微量元素包括S1、Mo、B中的一種或幾種。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明能夠制備具有硬度高，耐磨性、耐腐蝕性好，壽命長的汽車塑件模具，可廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的儀表板、方向盤、內(nèi)門板、雜物箱和手套箱、門把手等方面。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0012]實(shí)施例1:
一種用于汽車塑件模具的制造工藝，包括如下步驟:
(1)準(zhǔn)備原料:所述原料包括Zn、S1、Mg、Nd、Al、A1203以及雜質(zhì)，各個(gè)組分之間的質(zhì)量份為Zn 5份、Si 5份、Mg 0.1份、Nd 0.5份、Al 90份、A1203 200份以及雜質(zhì)I份;
(2)將Zn、S1、Al依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)溫度達(dá)到650°C時(shí)加入Mg，溫度達(dá)至IJ8200C時(shí)加入Nd，充分?jǐn)嚢韬?，將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體；
(3)然后對步驟(2)中的合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和A1203膜，靶材為步驟(I)中的Al與A1203;所述Al膜的厚度為20nm;所述A1203膜的厚度為70nmo
[0013](4)將步驟(3)中沉積有Al膜和A1203膜的合金體制備汽車塑件模具；
(5)清理步驟(4)中汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，再將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W-Gr-Go涂層，最后用砂紙拋光處理。
[0014]本發(fā)明優(yōu)選所述步驟(4)中W-Gr-Go涂層包括W、Gr、Go、微量元素、助劑，所述各組分之間的質(zhì)量份為MO份、Gr20份、GolO份、微量元素0.1份、助劑I份;所述助劑為立方氮化硼，所述微量元素包括S1、Mo、B中的一種或幾種；實(shí)施時(shí)，的噴涂參數(shù)為:工裝轉(zhuǎn)速為210r/min ;火焰距離為20cm ;送粉量控制電壓為5￥，火焰溫度為2500°(:，噴槍移動(dòng)速度為0.01111/s ;氣體流量:空氣為110L/H，氧氣為40L/H，丙烷為20L/H ;設(shè)備氣體壓力:丙烷壓力不小于
0.5MPa ;氧氣壓力不小于0.4MPa ;空氣壓力不小于0.6MPa ;氫氣壓力不小于0.IMPa，氮?dú)鈮毫Σ恍∮?.2MPa。
[0015]具體實(shí)施時(shí)，制備Al膜的工藝條件為:功率80W，工作氣壓0.7Pa，氬氣流量30sccm，靶基距80mm，Al膜的沉積率為11.32nm/min;制備A1203膜的工藝條件為:射頻功率140W，工作氣壓0.5Pa，氬氣流量20sccm，靶基距為100mm，A1203膜的沉積率為2.35nm/mino
[0016]使用本實(shí)施例制備得到的汽車塑件模具的結(jié)合力為35N，硬度為11.8Gpa，摩擦系數(shù)為0.108。
[0017]實(shí)施例2:
一種用于汽車塑件模具的制造工藝，包括如下步驟:
(1)準(zhǔn)備原料:所述原料包括Zn、S1、Mg、Nd、Al、A1203以及雜質(zhì)，各個(gè)組分之間的質(zhì)量份為Zn 8份、Si 8份、Mg 0.3份、Nd 0.8份、Al 95份、A1203 250份以及雜質(zhì)3份;
(2)將Zn、S1、Al依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)溫度達(dá)到680°C時(shí)加入Mg，溫度達(dá)至IJ835°C時(shí)加入Nd，充分?jǐn)嚢韬?，將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體；
(3)然后對步驟(2)中的合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和A1203膜，靶材為步驟(I)中的Al與A1203;所述Al膜的厚度為25nm;所述A1203膜的厚度為75nm。
[0018](4)將步驟(3)中沉積有Al膜和A1203膜的合金體制備汽車塑件模具；
(5)清理步驟(4)中汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，再將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W-Gr-Go涂層，最后用砂紙拋光處理。
[0019]本發(fā)明優(yōu)選所述步驟(4)中W-Gr-G0涂層包括W、Gr、Go、微量元素、助劑，所述各組分之間的質(zhì)量份為W50份、Gr30份、Go20份、微量元素0.3份、助劑3份;所述助劑為立方氮化硼，所述微量元素包括S1、Mo、B中的一種或幾種；實(shí)施時(shí)，的噴涂參數(shù)為:工裝轉(zhuǎn)速為210r/min ;火焰距離為20cm ;送粉量控制電壓為5￥，火焰溫度為2500°(:，噴槍移動(dòng)速度為0.01111/s ;氣體流量:空氣為110L/H，氧氣為40L/H，丙烷為20L/H ;設(shè)備氣體壓力:丙烷壓力不小于
0.5MPa ;氧氣壓力不小于0.4MPa ;空氣壓力不小于0.6MPa ;氫氣壓力不小于0.IMPa，氮?dú)鈮毫Σ恍∮?.2MPa。
[0020]具體實(shí)施時(shí)，制備Al膜的工藝條件為:功率80W，工作氣壓0.7Pa，氬氣流量30sccm，靶基距80mm，Al膜的沉積率為11.32nm/min;制備A1203膜的工藝條件為:射頻功率140W，工作氣壓0.5Pa，氬氣流量20sccm，靶基距為100mm，A1203膜的沉積率為2.35nm/min。
[0021]使用本實(shí)施例制備得到的汽車塑件模具的結(jié)合力為36N，硬度為12.0Gpa，摩擦系數(shù)為0.113。
[0022]實(shí)施例3:
一種用于汽車塑件模具的制造工藝，包括如下步驟:
(1)準(zhǔn)備原料:所述原料包括Zn、S1、Mg、Nd、Al、A1203以及雜質(zhì)，各個(gè)組分之間的質(zhì)量份為Zn 10份、Si 10份、Mg 0.5份、Nd I份、Al 100份、A1203 300份以及雜質(zhì)5份;
(2)將Zn、S1、Al依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)溫度達(dá)到700°C時(shí)加入Mg，溫度達(dá)至IJ8500C時(shí)加入Nd，充分?jǐn)嚢韬?，將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體；
(3)然后對步驟(2)中的合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和A1203膜，靶材為步驟(I)中的Al與A1203;所述Al膜的厚度為30nm;所述A1203膜的厚度為80nmo
[0023](4)將步驟(3)中沉積有Al膜和A1203膜的合金體制備汽車塑件模具；
(5)清理步驟(4)中汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，再將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W-Gr-Go涂層，最后用砂紙拋光處理。
[0024]本發(fā)明優(yōu)選所述步驟(4)中W-Gr-Go涂層包括W、Gr、Go、微量元素、助劑，所述各組分之間的質(zhì)量份為W60份、Gr40份、Go30份、微量元素0.5份、助劑5份;所述助劑為立方氮化硼，所述微量元素包括S1、Mo、B中的一種或幾種；實(shí)施時(shí)，的噴涂參數(shù)為:工裝轉(zhuǎn)速為210r/min ;火焰距離為20cm ;送粉量控制電壓為5￥，火焰溫度為2500°(:，噴槍移動(dòng)速度為0.01111/s ;氣體流量:空氣為110L/H，氧氣為40L/H，丙烷為20L/H ;設(shè)備氣體壓力:丙烷壓力不小于
0.5MPa ;氧氣壓力不小于0.4MPa ;空氣壓力不小于0.6MPa ;氫氣壓力不小于0.IMPa，氮?dú)鈮毫Σ恍∮?.2MPa。
[0025]具體實(shí)施時(shí)，制備Al膜的工藝條件為:功率80W，工作氣壓0.7Pa，氬氣流量30sccm，靶基距80mm，Al膜的沉積率為11.32nm/min;制備A1203膜的工藝條件為:射頻功率140W，工作氣壓0.5Pa，氬氣流量20sccm，靶基距為100mm，A1203膜的沉積率為2.35nm/min。
[0026]使用本實(shí)施例制備得到的汽車塑件模具的結(jié)合力為40N，硬度為12.3Gpa，摩擦系數(shù)為0.118。
[0027]綜上所述，本發(fā)明能夠制備具有硬度高，耐磨性、耐腐蝕性好，壽命長的汽車塑件模具。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)準(zhǔn)備原料:所述原料包括211、51、1%、制^1^1203以及雜質(zhì)，各個(gè)組分之間的質(zhì)量份為Zn 5?10份、Si 5?10份、Mg 0.1?0.5份、Nd 0.5?I份、Al 90?100份、A1203 200~300份以及雜質(zhì)I?5份； (2)將211、51^1依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，當(dāng)溫度達(dá)到650~700°(:時(shí)加入1^，溫度達(dá)到820?850°C時(shí)加入Nd，充分?jǐn)嚢韬?，將合金熔體澆注入鐵模，自然冷卻后得到合金體； (3)然后對步驟(2)中的合金體進(jìn)行鏡面拋光處理，并采用真空磁控濺射儀雙濺射靶交替沉積Al膜和Al 203膜，靶材為步驟(I)中的Al與Al 203; (4 )將步驟(3 )中沉積有Al膜和Al 203膜的合金體制備汽車塑件模具； (5)清理步驟(4)中汽車塑件模具內(nèi)的雜質(zhì)，再將汽車塑件模具經(jīng)過磷化、噴砂處理后進(jìn)行噴涂W-Gr-Go涂層，最后用砂紙拋光處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于:所述步驟(3)中Al膜的厚度為2(K30nmo3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于:所述步驟(3)中A1203膜的厚度為70~80nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于:所述步驟(4)中W-Gr-Go涂層包括W、Gr、Go、微量元素、助劑，所述各組分之間的質(zhì)量份為W40?60份、Gr20?40份、Go 1?30份、微量元素0.1-0.5份、助劑1~5份。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于:所述助劑為立方氮化硼。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于汽車塑件模具的制造工藝，其特征在于:所述微量元素包括S1、Mo、B中的一種或幾種。
【文檔編號】C23C14/18GK106011764SQ201610415868
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】龔青瑞
【申請人】蘇州市振業(yè)模具有限公司