当前,面对市场多变复杂的营销环境,刀具企业纷纷通过技术创新不断提升产品竞争力。模具钢属于核心原材料,位于模具行业产业链上游,现已成为主流市场之一。随着高硬模具钢加工刀具产品需求的日渐增加,许多刀具企业瞄准这一领域进行深耕细作。亚洲科汇有限公司(以下简称:科汇)作为国内刀具涂层的先行者,与瑞士合作伙伴swiss-PVD 狮威斯创新开发了一款新涂层——SiTiNO,其帮助高硬度模具钢加工商实现真正的“提质、提量、提效”。
模具材料具有不同的分类,美国AISI以其应用划分,如P代表 Plastic Mold Steel 塑胶模具钢 (例如 P20)、H 代表 Hot Work Steel 热作工具钢 (例如 H13)、O代表Oil Quenched 以油作淬火介质的冷作工具钢(例如O1)等。另一分类是以其使用硬度作区分:预硬钢及淬火钢。预硬钢,顾名思义是在供货给模具制造商加工前已作预加硬处理,一般交货硬度大将在30~43 HRC 之间。属于预硬钢的典型例子是P20、738、718HH和NAK80等,主要应用在注塑模上。
而另一种淬火钢,则是在交付给模具制造商时是退火态 (或俗称软料),大约在23 HRC 以下,模具制造商会首先进行粗加工,之后送往热处理商进行热处理 (行内称为淬火/回火),将模具硬度提升至相关的工作硬度,而工作硬度一般在46 HRC或以上。属于淬火钢的典型例子是H13、420和SKD11等,以下是相关淬火钢在不同模具上的使用硬度。
相关淬火钢在不同模具上的使用硬度对比表
从表中可以看到,50HRC或以上的模具硬度是其中一个主要硬度的应用范围。
模具钢本身含有不同比例的元素,如碳、铬和镍等,这些元素主要是使模具钢获得不同的性能,如碳是增加钢材的硬度及强度,铬是提高其耐腐蚀性,而镍是增加其韧性。但这些元素的存在也往往让刀具企业在加工时遇到不少挑战:模具钢的碳与其他元素结合形成碳化物,导致刀具的磨耗磨损;模具钢的铬让刀具出现粘黏及积屑瘤 (Built up edge);模具钢的镍增加材料的延展性,让铁削不易折断,并增加在加工时的难度。
SiTiNO属于钛硅基,针对加工高硬及高合金的模具钢而调整其成分及涂层结构,具有高硬度、高耐磨性和高抗氧化的性能。SiTiNO是由科汇最新引入瑞士swiss-PVD狮威斯涂层设备SP728X所开发及提供的。SiTiNO利用swiss-PVD狮威斯领先的劈裂电弧(Splitting Arc)和高能脉冲HDPP(High Density Pulsed Power)技术,通过特殊涂层工艺而生产。
科汇高硬模具钢加工刀具产品
其中,劈裂电弧及高能脉冲技术,比传统电弧使用更高的电流,提高靶材的蒸发速度;通过磁场对电流的控制,使电流在整个靶材表面运动,减少平均电流(A/mm2),从而减少液滴,改善涂层质量;除此之外,劈裂电弧有效提升等离子密度,是市场上同类设备提供最高等离子密度之一,让相关的陶瓷化合物更好地沉积在刀具上,获得更优异的附着力和更致密的涂层结构,提供更好的耐磨性。
为了确认此款涂层的成效,科汇与市场一款主要应用在加工高硬度模具钢的涂层作对比,科汇最新开发的SiTiNO磨损少1倍,刀具耐磨性增加1倍,有效帮助用户提高生产效率。
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