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模具潤(rùn)滑耐磨處理技術(shù)
隨著工業(yè)的發(fā)展，注塑件模具的需求量越來(lái)越大，注塑件模具壽命也愈來(lái)愈引起人們的重視。在生產(chǎn)中，很多注塑件模具存在易損傷，需頻繁刃磨、修理等現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。 823注塑件模具專用抗磨劑是北京郵電大學(xué)化學(xué)防護(hù)研究所彭道儒教授發(fā)明的《djb—823固體薄膜保護(hù)劑》（國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)gjb—1300—91）系列產(chǎn)品之一。該產(chǎn)品抗腐蝕，具有良好的潤(rùn)滑性能和耐磨性能，可使注塑件模具壽命提高3~10倍，而且成本低、操作簡(jiǎn)單、周期短、見(jiàn)效快。 一、產(chǎn)品特點(diǎn) 1. 有機(jī)合成物: 823抗磨劑是兩種具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)以潤(rùn)滑劑與金屬緩蝕劑相結(jié)合的一種人工有機(jī)合成物。該合成物是具有永久偶極矩的強(qiáng)極性分子，能通過(guò)分子端基所具有的靜電場(chǎng)力和配位場(chǎng)力與金屬原子的空軌道形成化學(xué)鍵結(jié)合，其結(jié)合力為30~150千卡/mol，比分子間結(jié)合力大11~300倍。 2. 極性分子：極性分子由頭和尾組成，極性分子頭內(nèi)有密集的電子云團(tuán)，其中能量較大的電子進(jìn)入金屬表面原子的空軌道與金屬原子形成化學(xué)鍵結(jié)合（共價(jià)鍵和配位鍵），具有很強(qiáng)的極性。整個(gè)分子長(zhǎng)度約35~37å，尾部有很強(qiáng)的自潤(rùn)滑特性，起著潤(rùn)滑耐磨作用。3. 作用機(jī)理:a. 防腐性: 涂敷823抗磨劑的金屬表面，可以形成一層完整的保護(hù)膜。這層膜由無(wú)數(shù)個(gè)極性分子定行排列而成， 構(gòu)成了一層固體薄膜，隔絕了空氣和水分等介質(zhì)對(duì)金屬表面的接觸，顯示出優(yōu)良的防腐蝕性能。 b. 潤(rùn)滑性：涂敷823抗磨劑的兩個(gè)金屬的相互運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是鉚在金屬表面上的823抗磨劑極性分子尾與尾之間的摩擦，形成非金屬與金屬之間的摩擦。 c. 耐磨性：涂敷823抗磨劑的金屬表面可以形成多分子結(jié)構(gòu)，一般有3~4層(圖四),厚度約200å(20nm)。如超過(guò)4層，823抗磨劑分子不能定向排列，形成物理吸附層。多分子結(jié)構(gòu)的823抗磨劑涂層，形成摩擦為薄膜與薄膜之間的摩擦，涂與不涂提高耐磨性11.09倍。 d. 使用方便：823抗磨劑工藝簡(jiǎn)單，將工件處理后放進(jìn)823溶液中浸泡1~3分鐘取出烘干即可形成一層致密的干性保護(hù)膜，厚約1~2微米。該膜層不影響工件的尺寸精度與固有的物理特性。 e. 成本低廉： 500ml溶液可涂敷5~7平方米的表面積，涂敷成本每平方分米約0.2~0.5元。 f. 應(yīng)用廣泛：823抗磨劑的工藝適用于各種金屬材料，不僅能在鋼鐵制品表面而且在粉末冶金和鑄鐵件表面形成厚度均勻、組織致密的保護(hù)層。廣泛用于鋼鐵、鑄鐵、鋼管、鋼板以及金、銀、銅等有色金屬和非金屬材料的表面處理。 g. 結(jié)合強(qiáng)度高：823抗磨劑與金屬基件結(jié)合強(qiáng)度高，不起皮、不脫落、不生銹；既保持了金屬基件原機(jī)械性能，而且增加了耐磨性與耐腐蝕性。 h. 涂層均勻： 823抗磨劑涂層均勻致密。不論是淺孔、深孔、管道內(nèi)壁、制品拐角等形狀復(fù)雜的表面，都能進(jìn)涂層均勻行表面處理，無(wú)麻點(diǎn)、無(wú)氣孔。 823抗磨劑可以同時(shí)滿足潤(rùn)滑、耐磨、導(dǎo)電、絕緣、防潮濕、防霉菌、防鹽霧、防手汗、耐沖擊、防工業(yè)大氣、耐高低溫等十六個(gè)性能指標(biāo)。其綜合性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了通過(guò)國(guó)家專利局和國(guó)家科委情報(bào)中心檢索的、世界專利收集到的文獻(xiàn)資料上的技術(shù)性能指標(biāo)，居國(guó)際先進(jìn)水平。 二. 提高注塑件模具的耐磨性 沖裁、拉伸等注塑件模具在生產(chǎn)中處于反復(fù)縻擦狀態(tài)，必須提高它們的耐磨性來(lái)延長(zhǎng)使用壽命。如采用新材料、表面處理新工藝等方法，存在成本高、工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。 823抗磨劑與cr12、crmov、t10a等黑色金屬原子形成共價(jià)鍵結(jié)合，其結(jié)合力為30~150千卡/摩爾，比分子間結(jié)合力（即范德法力）大11~300倍，在沖壓過(guò)程中雖然承受了強(qiáng)大的工藝力，也不會(huì)使涂層脫落。 涂敷823抗磨劑的金屬表面可以形成定向排列的多分子結(jié)構(gòu)，一般3~4層，厚度約20nm。多分子結(jié)構(gòu)的823抗磨劑涂層形成摩擦為薄膜與薄膜之間的摩擦；應(yīng)用于沖裁、拉伸、彎曲、壓鑄等冷沖注塑件模具上，可大大提高它們的耐磨性，效果顯著。 a. 減少注塑件模具刃磨次數(shù)；省工、省時(shí)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 b. 使工件尺寸穩(wěn)定，大大提高產(chǎn)品的合格率。 c. 延長(zhǎng)注塑件模具壽命3~10倍，降低注塑件模具材料成本和制造成本。 三. 保證良好的潤(rùn)滑 在沖壓過(guò)程中，由于存在著強(qiáng)大的摩擦力，需要添加高強(qiáng)度專用潤(rùn)滑油來(lái)降低摩擦系數(shù)從而減少摩擦力以提高工件質(zhì)量和延長(zhǎng)注塑件模具壽命。 目前有很多方法可以提高注塑件模具表面的硬度，如表面淬火、鍍硬鉻、氮化處理等，但這些方法都存在著一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即只能提高注塑件模具表面的硬度，卻不能降低表面摩擦系數(shù)和減少摩擦力。 當(dāng)注塑件模具表面涂敷823抗磨劑后，在其表面形成一層完整的保護(hù)膜，這層膜由無(wú)數(shù)個(gè)抗磨劑的極性分子定行排列而成。涂敷823抗磨劑的兩個(gè)金屬的相互運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是鉚在金屬表面上的823保護(hù)劑極性分子尾與尾之間的摩擦，具有良好的自潤(rùn)滑特性，抗咬合（粘結(jié)），可降低工件與注塑件模具之間的摩擦系數(shù)5~10倍和減少摩擦力1/3以上。 a. 提高工件斷面質(zhì)量，減少毛刺。 b. 降低表面粗糙度，使產(chǎn)品表面光亮，不拉花，也不起龜裂。 c. 可使落料順暢，避免出現(xiàn)堵塞。 d. 對(duì)用于批量生產(chǎn)的注塑件模具效果顯著。 四. 抗腐蝕及防銹 823抗磨劑具有優(yōu)良的防護(hù)性能，強(qiáng)疏水性；防潮濕、鹽霧以及so2、h2s、co2等對(duì)金屬的腐蝕氧化。該保護(hù)膜耐單一溶劑的擦洗。涂敷823抗磨劑的注塑件模具在使用或庫(kù)存中無(wú)需防銹處理，也會(huì)長(zhǎng)期保持不氧化生銹。
