[實(shí)用新型]表面強(qiáng)化涂層的制備裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820595136.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN208250419U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙航;伍曉宇;徐斌;梁雄;雷建國(guó);魯艷軍;劉宇豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C26/02
• 分類號(hào): C23C26/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 袁哲

表面強(qiáng)化涂層的制備裝置包括位移平臺(tái)、電極夾具、片狀電極、工件夾具、涂層及電火花加工電源。電火花加工電源的正極電連接于電極夾具，負(fù)極電連接于工件夾具，電極表面設(shè)有涂層。當(dāng)電火花加工電源開啟后，位移平臺(tái)帶動(dòng)由電極夾具夾持的片狀電極移動(dòng)，片狀電極對(duì)工件的待加工面加工，在待加工面形成強(qiáng)化涂層，用以提高表面性能，減小表面磨損，提高服役壽命。與常規(guī)能量束涂層、PVD、熱噴涂等涂層技術(shù)相比，該表面強(qiáng)化涂層的涂層制備裝置可以實(shí)施窄縫、小孔等細(xì)小結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面加工，尤其對(duì)于鋁合金型材熱擠壓模具較為適用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于涂層加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及表面強(qiáng)化涂層的制備裝置。

背景技術(shù)

鋁型材具有輕質(zhì)、低價(jià)、可回收等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、電力、汽車制造、電子及機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球鋁型材市場(chǎng)需求逐年增長(zhǎng)，同時(shí)也帶動(dòng)了鋁材加工行業(yè)的迅速壯大。在此激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)下，各企業(yè)都加大了成本的管控，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，盡量壓縮生產(chǎn)成本。擠壓模具是鋁型材生產(chǎn)的重要工具，也是生產(chǎn)中的消耗品，模具的使用性能、維護(hù)成本和服役壽命將直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。就擠壓模具而言，其定徑帶，即工作帶表面在服役過程中承受高溫、高載荷和高擠壓速度，因此極易磨損，可以說工作帶的表面性能和狀態(tài)直接影響到模具的使用性能和服役壽命。如何強(qiáng)化擠壓模具工作帶的表面性能，增強(qiáng)其硬度和耐磨性是提高模具服役壽命，降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。

目前，模具制造企業(yè)主要采用表面氮化技術(shù)來改善擠壓模具的表面性能。氮化技術(shù)主要有三種，即：液態(tài)氮化、氣態(tài)氮化和離子氮化，其中液態(tài)氮化會(huì)造成環(huán)境問題；氣態(tài)氮化方法雖然更加環(huán)境友好，但會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較厚的氮化層，容易降低模具強(qiáng)度；離子氮化不利于加工擠壓模具中的狹槽結(jié)構(gòu)。另外，氮化技術(shù)制造的氮化層會(huì)隨著溫度提高會(huì)逐漸消失，進(jìn)而失去強(qiáng)化效果。不僅如此，氮化技術(shù)是僅利用滲氮原理使合金材料內(nèi)生成氮化物來提高合金材料的表面性能，雖然能夠有效強(qiáng)化模具的整體表面性能，但卻難以對(duì)局部區(qū)域，特別是工作帶等需要特殊強(qiáng)化的表面區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性處理，且由于強(qiáng)化方法相對(duì)單一，對(duì)于材料表面的增強(qiáng)作用也相對(duì)有限。

涂層技術(shù)是提高材料表面性能的重要方法。涂層技術(shù)不僅能夠提高基材的表面性能，而且能夠?qū)⒕哂刑厥庑阅艿耐繉硬牧希缣沾深w粒、固體自潤(rùn)滑劑、合金元素等，引入基材，還可以使廉價(jià)金屬獲得高性能表面。因此，在模具制造行業(yè)中，激光熔覆/合金化、電弧堆焊、等離子束熔覆/合金化、PVD(物理氣相沉積)等涂層技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于強(qiáng)化模具表面性能。然而，這些技術(shù)都是基于利用能量束對(duì)待加工面進(jìn)行直接輻照或?yàn)R射的方法進(jìn)行加工，對(duì)于制造熱擠壓模具，尤其是具有窄縫或工作帶在內(nèi)部的模具，難以實(shí)施。目前可以適用于熱擠壓模具制造的涂層技術(shù)，主要是CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)，CVD技術(shù)所產(chǎn)生的涂層具有減少鋁和模具之間的磨擦，降低擠壓模具磨耗的功能，然而CVD技術(shù)卻存在制造成本較高、效率較低、污染環(huán)境等不足之處，且處理溫度較高，容易影響模具的尺寸、形狀和材料性能，因此在工業(yè)中實(shí)際應(yīng)用相對(duì)較少。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供表面強(qiáng)化涂層的制備裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以對(duì)窄縫、小孔等細(xì)小結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面進(jìn)行涂層制備的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種表面強(qiáng)化涂層的制備裝置，包括：

位移平臺(tái)；

安裝于所述位移平臺(tái)且由所述位移平臺(tái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)的電極夾具；

由所述電極夾具夾持的片狀電極；

用于固定工件的工件夾具；

設(shè)于所述片狀電極的表面的涂層；以及

具有正極與負(fù)極的電火花加工電源，所述正極與所述電極夾具電連接，所述負(fù)極與所述工件夾具電連接。

進(jìn)一步地，所述電極夾具的數(shù)量為二，兩個(gè)所述電極夾具相間隔設(shè)置，兩個(gè)所述電極夾具同時(shí)夾持所述片狀電極。