塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。那么,当塑料模具出现表面磨损时,可以采用以下方法来解决:
一、维修方法
补焊修复
适用情况:如果模具表面磨损较小,局部区域出现浅坑、划伤等缺陷,可以采用补焊的方法。例如,在模具的分型面、型腔表面等位置出现磨损,只要磨损深度不超过一定限度(一般不超过 2 - 3mm),补焊是一种有效的修复方式。
操作步骤:首先要对模具进行清洁,去除表面的油污、杂质等,确保焊接表面干净。然后选择合适的焊接材料,对于塑料模具,通常选用与模具母材相近的焊条,如 H13 钢模具可选用对应的热作模具钢焊条。在焊接过程中,要严格控制焊接参数,如电流、电压、焊接速度等。例如,焊接电流一般根据焊条直径来选择,直径为 3.2mm 的焊条,电流可控制在 90 - 120A 之间。焊接后,需要对焊接区域进行打磨和抛光,使其与模具其他表面平滑过渡。
电刷镀修复
适用情况:适用于模具表面磨损量较小、精度要求较高的情况。例如,在一些精密塑料模具的型芯、型腔表面出现轻微磨损,电刷镀可以在不影响模具精度的前提下恢复表面尺寸和光洁度。
操作步骤:先对模具表面进行预处理,包括脱脂、除锈、活化等步骤。脱脂可以使用有机溶剂(如丙酮)擦拭模具表面;除锈可采用机械打磨或化学酸洗的方法;活化是为了使模具表面形成一层有利于金属离子沉积的活性膜。然后选择合适的镀液,根据模具的材质和使用要求,如镀镍、镀铬等镀液。在电刷镀过程中,将镀笔(阳极)蘸取镀液,在模具表面(阴极)进行刷涂,通过直流电的作用,使金属离子在模具表面沉积。镀液的浓度、电刷镀的时间和电流密度等参数要根据模具的磨损情况和修复要求进行调整。最后,对镀后的表面进行清洗和后处理,如研磨、抛光等,以获得所需的表面质量。
热喷涂修复
适用情况:当模具表面磨损较为严重,出现大面积的磨损或剥落时,热喷涂是一种可行的修复方法。例如,在注塑大型塑料件的模具表面,由于长期受到塑料熔体的冲刷和磨损,采用热喷涂可以有效恢复模具的尺寸和性能。
操作步骤:热喷涂前要对模具表面进行彻底的清洁和预处理,包括粗化处理,如喷砂等,以增加涂层与模具表面的附着力。然后选择合适的喷涂材料,如金属陶瓷涂层(WC - Co 等),这种涂层具有较高的硬度和耐磨性。在热喷涂过程中,通过热源(如火焰、等离子弧等)将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,然后用高速气流将其喷射到模具表面,形成涂层。喷涂后,要对涂层进行后处理,如封孔处理,以防止涂层中的孔隙影响模具的性能,同时对涂层进行研磨和抛光,使其达到所需的尺寸精度和表面光洁度。
二、日常维护预防措施
合理的模具设计
在模具设计阶段,要考虑模具的结构和材料,以减少磨损的可能性。例如,合理设计模具的脱模机构,确保塑料制品能够顺利脱模,避免在脱模过程中对模具表面造成拉伤。对于有相对运动的模具部件,如滑块、型芯等,要设计良好的导向机构和润滑系统,减少摩擦。
选择合适的模具材料也是关键。根据塑料产品的材质、产量和成型工艺等因素,选择具有良好耐磨性、耐腐蚀性的模具材料。例如,对于成型聚碳酸酯(PC)等硬质塑料的模具,可选用 P20 钢或 H13 钢等材料,这些材料经过适当的热处理后,具有较高的硬度和耐磨性。
正确的操作使用
在塑料模具的使用过程中,要确保注塑机的参数设置正确。例如,注射压力、保压压力、注射速度等参数要根据塑料的流动性和模具的结构进行合理调整。过高的注射压力可能会导致塑料熔体对模具型腔的过度冲刷,加速模具表面磨损。
控制模具的工作温度也很重要。不同的塑料成型需要不同的模具温度,要通过模具的冷却系统或加热系统将模具温度控制在合适的范围内。例如,在注塑尼龙(PA)等结晶性塑料时,适当提高模具温度可以改善塑料制品的结晶度和表面质量,同时也有利于减少模具因温度变化产生的热应力,从而降低表面磨损的速度。
定期保养清洁
定期对模具进行保养是预防表面磨损的重要措施。每次使用后,要及时清理模具表面的塑料残留物。可以使用专用的模具清洗剂和软毛刷进行清理,避免使用尖锐的工具划伤模具表面。
定期对模具进行润滑,对于有相对运动的部件,如滑块、顶针等,要涂抹适量的润滑剂,如润滑脂或润滑油。同时,要检查模具的各个部件是否有松动、变形等情况,及时进行紧固和修复,以确保模具的正常运行,减少磨损的发生。