表面涂层
维斯特工模具钢 PVD 涂层技术及定制化服务方案
一、 维斯特 PVD 涂层的核心技术优势
性能定制化,精准匹配工况需求
针对冷作、热作、塑料成型不同模具的失效痛点,调整涂层成分与结构,实现 “硬度、耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性” 的定向提升,避免通用涂层的性能冗余或不足。
纳米结构涂层突破高温性能瓶颈
维斯特纳米结构 PVD 涂层采用纳米晶 + 非晶复合设计,晶粒尺寸控制在 50nm 以内,在600-800℃高温环境下,仍可保持 HV3000 以上的超高硬度与优异耐磨性;同时涂层致密性高,抗氧化性能突出,避免高温下涂层氧化脱落。
涂层与基体附着力强,适配复杂工况
涂层前对维斯特 WSTPM 系列粉末钢等基体进行专属预处理工艺,确保涂层与基体的临界载荷>50N,在冲击、冷热循环等复杂工况下,不出现涂层剥落、开裂等问题,保障模具的长期稳定运行。
二、 维斯特 PVD 涂层分类及应用场景适配
| 涂层应用领域 | 推荐涂层类型 | 核心性能特点 | 适配模具类型 | 典型应用案例 |
|---|---|---|---|---|
| 冷作模具(冲压、冷挤压) | TiCN(碳氮化钛)TiN(氮化钛) | 高硬度(HV3000-3500)、低摩擦系数(0.15-0.3)、优异耐磨性 | 厚板不锈钢冲压模具、冷挤压凸模 / 凹模(适配维斯特 SDH9 基体) | 汽车高强度钢板冲压冲头、不锈钢冷挤压模具 |
| 热作模具(压铸、热挤压) | AlCrN(铝铬氮)TiAlN(钛铝氮) | 耐高温(600-800℃)、抗热疲劳、抗氧化 | 铝合金压铸模具、热挤压模具(适配维斯特 基体) | 汽车发动机壳体压铸模具、热挤压型材模具 |
| 塑料成型模具(注塑、吹塑) | CrN(氮化铬)TiCN+DLC 复合涂层 | 耐腐蚀性强、抗粘模、高抛光性 | 汽车连接器注塑模具、加纤塑料吹塑模具(适配维斯特 WSTPM 系列粉末钢基体) | 30% 玻纤 PA66 汽车连接器型芯、PET 吹塑模具型腔 |
特殊结构涂层的性能升级方案
多层结构涂层:采用 “底层结合层 + 中间耐磨层 + 顶层功能层” 的复合设计,例如CrN 底层 + TiCN 中间层 + DLC 顶层,兼顾附着力、耐磨性与脱模性,适配复杂型腔的塑料注塑模具。
纳米结构涂层:针对高温热作模具,纳米结构 AlCrN 涂层的高温硬度保持率比传统涂层提升40% 以上,在 800℃高温下仍能有效抵御熔融金属的冲刷磨损,模具寿命延长 3-5 倍。
三、 维斯特 “基体 + 涂层” 一体化服务流程
工况分析:根据客户模具的加工对象(如材料、厚度)、成型工艺(如注塑温度、冲压压力)、失效类型(如磨损、粘模、龟裂),确定核心性能需求;
基体选型:推荐适配的维斯特工模具钢(如 WSTPM 系列粉末钢),保障基体强韧性与涂层性能的协同;
涂层定制:选择涂层类型、结构(单层 / 多层 / 纳米)与厚度,例如汽车连接器模具型芯选用 1-2μm 厚纳米 TiCN 涂层;
预处理 + 涂层加工:对模具进行精密抛光、超声波清洗、低温去应力等预处理,再通过真空 PVD 设备完成涂层沉积,全程控制真空度、沉积温度等关键参数;
质量检测 + 应用指导:通过划痕试验、硬度测试、粗糙度检测验证涂层质量,同时提供模具使用的工艺匹配建议(如注塑温度、润滑方案)。
四、 维斯特 PVD 涂层的应用效果验证
| 性能指标 | 维斯特 SDH25 + 纳米 AlCrN 涂层 | 传统 H13 钢 + 普通 TiN 涂层 | 性能提升比例 |
|---|---|---|---|
| 高温硬度(800℃) | HV2800 | HV1500 | |
| 模具寿命 | 约 30 万次压铸 | 约 15 万次压铸 | |
| 抗热疲劳性 | 1000次冷热循环无龟裂 | 300 次冷热循环出现龟裂 | - |
| 综合生产成本 | 降低 | 基准成本 | - |