瑞恩特纳米涂层技术在成型模具上的应用

1、瑞恩特纳米涂层技术在成型模具上的应用： 涂层技术在汽车覆盖件模具行业的应用 伴随着现代汽车和制造加工业的高速发展，金属表面涂层处理技术在汽车覆盖件模具行业得到了越来越广泛的应用，近年来冲压/成型模具水涨船高，延长模具使用寿命成为模具制造商和用户的一个重要课题。冲压/成型模表面失效形式有腐蚀、磨损、变形、开裂等。为避免模具过早失效，模具型腔及相对运动件表面必须具有高硬度及自润性，以达到耐磨、减磨、耐蚀及抗疲劳的作用。瑞恩特纳米涂层是目前国内涂层技术中最新、最先进的金属表面处理技术。针对汽车外板件，内板件，结构件以及热冲压成型等模具的不同应用需求，瑞恩特金属表面涂层技术作为中国纳米涂层技术和市场的

2、开创者，开发了一系列最新瑞恩特涂层技术以适应汽车覆盖件模具市场的需要。 随着汽车车身轻量化的发展趋势，汽车覆盖件尤其是内板件及结构件越来越多地采用高强度钢板如高强度IF钢，各向同性钢(IS)， 烘烤硬化钢(BH)，低合金高强度钢(HSLA)等，更高强度/超高强度钢板如双相钢(DP)，复相钢(CP)，相变诱导塑性钢(TRIP)，马氏体钢及热冲压硬化钢等。无论是拉延还是翻边工艺，由于板材抗拉强度的显著提高和延伸率的显著下降，对于模具本身的抗压强度、耐磨性、抗咬合性及抗粘连性等性能都提出了更高的要求，未经任何表面处理的传统模具已经完全不能满足这种需求。纳米涂层的诞生给模具制造业带来一场技术革命 纳米

3、技术是一个新兴的多学科交叉的科技领域，主要研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能。纳米技术，是指在0.1100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。纳米技术可以用来控制组成分子的原子的运动。现在可以利用纳米技术改变或者重组特定的分子结构。这就能够让我们制造出具有特定功能的材料。当物质到纳米尺度以后，其性能就会发生突变，表现出特殊性能，有些变得更容易导电或导热，有些变得更坚硬，甚至有些物质的

4、磁性也会发生改变。有时涂有纳米材料的产品的表面特性也会发生巨大的变化。总之，有了纳米技术，以前认为不可能的，现在似乎变得无限可能了。 关于瑞恩特涂层技术瑞恩特涂层技术是离子渗透法复合碳化物涂层处理技术，该技术由安徽瑞恩特新材料技术有限公司引进并于2013年成功应用。瑞恩特涂层技术又称为金属表面处理技术。其原理是将工件受压表面及模具型腔涂上瑞恩特复合碳化物通过高压、热分子扩散作用于受力表面形成金属碳化物覆层。瑞恩特纳米涂层技术优势瑞恩特纳米涂层技术离子渗透法复合碳化物处理技术，其原理是将工件受压表面及模具型腔涂上瑞恩特复合碳化物，通过高压使分子扩散并作用于模具及工件表面形成金属碳化物覆层，在基体

5、表面形成涂覆层的过程是由内至外的，其厚度随模具工作时间的增加而增加，基体表面涂覆层的硬度也随之增加，涂层厚度在515nm,涂层硬度在HV11001600，由于瑞恩特是由里向基材外部形成的扩散层，在任何使用环境下都不会发生脱落，同时其硬度的增加是由表面的纳米分子（HV1600）向内部逐步均匀扩散、渗透直至基材核心部位，其深度可达50nm， 对表面硬化层形成有效支撑，所以即使在模具承受较大载荷时也不会因基材塑性变形而导致表面的涂覆层脱落失效（薄冰效应）。除此之外，瑞恩特最大的优势还在于自己的模具随时随地可以进行涂层处理，无须任何涂层工具及设备，免去了过去大型模具涂层需要吊装、长途运输而带来的困扰和

6、高昂的费用。同时模具表面无论是在瑞恩特处理之前或之后都可以烧焊及局部覆层，也可以用油石对表面进行处理，从而方便满足设计变更及调模的需要。瑞恩特可处理的模具材料范围非常广，从各类铸铁到各类工具钢到各类有色金属都可以方便进行令人满意的涂层处理。瑞恩特还有一个任何涂层技术都无法比拟的价格优势。瑞恩特涂层的摩擦系数仅为0.02，是当今模具涂层当中最小的，因此它具有最小的摩擦磨损。实践证明：瑞恩特涂层与其他任何涂层相比具有更好的表面光洁度和不粘性，同时还具有超强的防腐性和卓越的抗氧化性能。瑞恩特涂层技术还具有以下优点：(1) 与基体的结合强度大，膜层致密，耐久性好，膜层硬度高(显微硬度达12001600

7、HV)，耐磨性好(用于刀具刃口表面强化，寿命可提高35倍)，耐蚀性好。与其他表面处理工艺结合使用效果更佳；(2)可涂覆基材广泛，可同时在不同金属材料的表面成膜，膜层的颜色均匀一致，成膜温度低(几乎可在常温下生成薄膜)、而膜层的热稳定性好( 600时膜层不脱落，不起皮)；(3)涂层过程中无丝毫环境污染，因此完全符合环保要求；(4) 零件经瑞恩特涂层处理后，寿命和生产效率都能够增加510倍，特别是一些精密模具，经处理后更能承受涂层前不可能承受的严酷加工条件；(5) 膜层与工件表面的结合力强，更加持久和耐磨；(6)能够在形状复杂的工件上覆膜；(7)膜层沉积速率快，生产效率高；(8)可镀膜层种类广泛；

8、(9)膜层性能稳定、安全性高。关于外板件整体铸铁类模具 目前汽车覆盖件外板件因工件形状一般都相对简单且目前大多只采用普通钢板，钢材的抗拉强度不高但延展性较好，因而对模具的整体要求相对来说并不太高，模具大多采用整体结构，模具材料一般采用球墨铸铁等铸铁类材料。因其整体模具尺寸较大，通常都超过了PVD或TD设备所能处理的极限尺寸，其表面处理目前大多采用镀硬铬工艺或氮化工艺。关于冲压模具镀硬铬工艺的缺陷镀硬铬工艺的镀层厚度通常在2030m，维氏微硬度一般介于HV900-1100之间。其缺点是因镀层是堆积在基体材料之上，易受使用环境的影响如负载压力过大，硬质粒子的磨损，材料碎片的挤压以及凸凹模不同心等因

9、素而导致镀层脱落失效，所以一套覆盖件模具在其整个使用寿命过程中通常都需要重复完成几次镀硬铬工艺。另外，镀硬铬工艺也无法满足一旦有模具设变时的烧焊或调模的需要。至于镀硬铬，因其抗疲劳性较差，一旦失效就会出现龟裂现象,改善的方法之一是加厚镀层，但却会使镀层的附着力降低，同时使表面精度及粗糙度下降,瑞恩特涂层则不存在以上弊病。关于内板件/结构件冷冲压成型模具 内板件因工件形状一般都比较复杂且越来越多地使用高强度钢板，结构件则因强度和刚性的要求使用高强度钢板的比例更高，因此这两类覆盖件对模具的整体性能要求更高，其模具通常都采用镶拼结构，镶块大多使用D2类冷作工具钢，镶块的表面处理国内目前大多采用PVD

10、涂层工艺或TD处理。PVD涂层的一大缺点是，虽然其硬度可以达到HV3000以上，但厚度通常只有35m，相对于硬度最高也不过HV600-700的模具基材，其无异于覆盖在柔软的蛋白上的一层薄薄的蛋壳，一旦承受较大的冲击载荷，就会因蛋白本身太软，不足以负担这么大的载荷而产生塑性变形从而导致蛋壳的破裂，我们称之为“蛋壳效应”。针对这一缺点，瑞恩特公司开发了一种最新的涂层技术，首先对模具基材进行瑞恩特低压处理，在模具基材表面形成一定深度的渗透，硬度由里至表从HV300到HV1200逐次递增的均匀扩散涂层，从而大大提高了模具基体本身的承载能力；同时，通过优化瑞恩特涂层的技术参数，将瑞恩特涂层的厚度提高到50nm，表面硬度可高达HV1600，从而进一步提高了整体的涂层的抗冲击