塑料模具弹簧的表面处理新技术介绍

塑料模具弹簧的表面处理新技术介绍
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现模模具是工业生产的主要工艺装备。现代工业产品的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展水平。第二次世界大战以来,自动化程度的提高使国外模具迅速发展。我国虽是模具生产大国,却过不是模具制造强国。对与于模具相配的弹簧,此细节却也是成就品质的关键。影响整套精密塑胶模具模具的使用性能。
本人是从事表面处理工程专业,对模具弹簧也就是矩形弹簧的表面处理作了市场调查。发觉如下问题,提出来讨论。
弹簧表面采用各种漆层来代作识别,如轻小荷重用黄色漆表示;轻荷重用蓝色漆表示;中荷重用红色漆表示;极重荷重用咖啡色漆表示;
性能分析:好的漆层来配套弹簧表面处理,可谓一举两得,用颜色来标识各种技术参数,方便工业生产操作,而且使弹簧表面的防腐性能得以更好的保证。
目前成功使用上述方式的主要厂家为国外厂家多,如日本东发公司等。
在国内,此还只有小部分厂家效访,目前主要是一些固定的技术要求,如采用进口材料而达到国外水平外,但整个弹簧表面处理效果却明显存在差距。
国内一般用人工喷漆,外观会出现流挂、漏喷、结合不好,防锈能力差。本身的工艺局限性造成大量的产品要脱漆返工。
国外采用的是电泳漆,在水溶性的漆槽内,把工件做阴极,施加一定的电压和时间,便可在弹簧的所有表面形成厚度均匀的漆层,然后清洗烘干便可。其外观清洁光亮,无颗粒,无露底现象,结合力好不易脱落,硬度好有3-4H,如果采用英国LVH公司聚氨酯阴极电泳漆,则其柔软性相当好。操作环境无浓的溶剂味,对空气污染少,废水处理排放流程简易,只要调节PH沉降电泳漆的树脂,然后排放清水。
我们为国内一厂家设计工艺流程:成形弹簧→喷丸→→上挂具→碱性除油→双水洗→(微酸1%中和)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
结果:
喷丸的粒子会夹在弹簧的两头的缝隙内。
喷丸导致粗糙表面,漆层也要相应地加厚,才有光亮平整外观,有10-20微米厚,这样又导致弹簧的可收缩厚度变小。
磷化会导致氢脆,减少弹簧的使用寿命。
改进流程:成形弹簧→碱液光饰除油→离心摔水→上挂→碱性除油→双水洗→(微酸中和1%)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
分析:
光饰(整)工艺是将弹簧直接放入倾斜离心式或者螺旋振动式、涡流式等系列的光饰机中,并加入适量的研磨料、研磨剂和水,进行光整加工。光饰后的表面比喷丸的表面更光洁。
而且减少传统工艺如如去油、清洗、酸洗、磷化、去氢等,生产工序简化,弹簧在生产过程的锈蚀机会少,不用酸洗。在表面上漆的厚度就可控制在10微米左右。
笔者采用浩金精细化工(上海)有限公司的吉利隆阴极电泳漆作实验。其各方面性能较佳且涂覆率:当涂层为10微米时,每公斤漆可涂覆45-50个平方米。盐雾测试:500-1000H。
但减去喷丸工序可能会使弹簧本身的强度降低,最好是根据不同弹簧规格,如间隙的大小,选择合适直径大小的钢丸,避免钢丸夹于弹簧缝隙。
不合格的漆层退除方法:
目前有的工厂采用油烧漆层,然后再用喷丸清洁表面,但操作过程造污染相当大,而且人工操作过程中易出现火情。
用浓硫酸碳化漆漆层,但强酸本身会导致氢脆,不适用弹簧。
采用KRT脱漆剂,用溶涨方法,剥离漆层,不伤弹簧基体,操作简单,是比较先进的方法,但使用商品的脱漆剂可能会导致成本上升,但如果减免了报废率,总体成本倒不会上升。