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1993年東風汽車公司鑄造一廠的水輪葉泵鑄造模具[2],采用化學鍍Ni-P合金復(fù)合熱處理后,鍍層與基體結(jié)合牢固,耐蝕和耐磨性能優(yōu)異,大幅提高了模具的使用壽命。該模具使用2年后仍在正常工作。
3.5化學鍍技術(shù)在快速原型模具上的應(yīng)用
快速原型技術(shù)制造模具是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),其極高的材料利用率、較低的制造成本和較短的制造周期使得這種技術(shù)成為21世紀制造業(yè)的重要組成部分。
劉傳慧等將復(fù)合化學鍍技術(shù)應(yīng)用于熔融沉積產(chǎn)生的快速原型ABS零件芯模上[24],得到Ni-P/PTFE復(fù)合鍍層,使得該零件芯模更加耐磨、耐腐蝕,而且表明具有不粘性和導電性,使該芯模進行硅膠注塑時脫模容易,經(jīng)久耐用,也使得電鑄成型有了實施的條件。
吳福生等人研制出適合于精密模具開發(fā)的電鑄化學鍍鎳工藝[25],可以在以成型機制作的快速原型芯模上制備導電層。并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了用于精密模具制造的電鑄成型機。
金洙吉等人經(jīng)過大量實驗,探索出一種在LOM紙質(zhì)原型上進行化學鍍銅的工藝[26],可在LOM紙質(zhì)原型一層均勻的導電層,為后續(xù)的電鑄做好準備,從而把LOM工藝快速制造原型、電鑄工藝精確復(fù)制原型和電弧噴涂紫銅快速背襯的特點結(jié)合在一起,快速制造出了EDM電極。經(jīng)實驗證明,該方法的電極性能良好、尺寸精度較高、完全能滿足電火花加工的需要,為電火花加工電極及模具的快速經(jīng)濟制造提供了新的途徑。
4結(jié)語
化學鍍Ni-P合金技術(shù)可在被處理零件表面形成厚度均勻的鍍層,鍍層內(nèi)應(yīng)力為拉應(yīng)力類型。經(jīng)過熱處理之后,鍍層由非晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,鍍層與基體結(jié)合力增強,耐腐蝕性與熱處理溫度密切相關(guān),在高溫750℃處理后的鍍層耐蝕性最好。
化學鍍Ni-P合金復(fù)合熱處理技術(shù)在模具表面處理上的應(yīng)用日益廣泛,尤其在塑料模具上的應(yīng)用日漸成熟,在鑄造模具和壓鑄模具上也有一定程度的應(yīng)用,在冷沖壓模具上的應(yīng)用較少,在快速原型制造模具上的應(yīng)用主要限于制備導電層,其他方面的應(yīng)用仍在研究中。
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