專利名稱：具有耐磨覆層的注射成型模具部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射成型模具部件，包括限定出注射模具型腔的基板(鏡(mirror))，可相對于所述基板運動的環(huán)(排氣環(huán))圍繞該基板設(shè)置，該環(huán)在其內(nèi)部限定出所述注射模具型腔的環(huán)形邊界面，該環(huán)在注射成型過程中可以被移動以減小注射模具型腔的體積，所述可移動的環(huán)和基板由鋼制成，并且可移動環(huán)和基板中的至少一個在所述可移動環(huán)和基板之間的交界面上具有耐磨覆層。
背景技術(shù)：
這種類型的一種注射成型模具部件在本領(lǐng)域中是公知的。排氣環(huán)和鏡之間的距離如果不為零則必須特別小，以防止塑料進入二者之間。然而，在每個開模和閉模運動過程中，排氣環(huán)必須相對于鏡或基板移動。
為防止磨損，在本技術(shù)領(lǐng)域中，建議為基板或者排氣環(huán)設(shè)置耐磨覆層。這種耐磨覆層為PVD(物理氣相沉積)覆層，例如DLC(金剛石碳)覆層。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種覆層非常耐磨，但它不能保證只有幾微米厚的PVD覆層在長時間的使用后仍然持續(xù)粘附在鋼上面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鏡/排氣環(huán)的組合，通過這種組合，可以保證非常多次的注射成型周期，同時不需要維護或更換在這期間所必需的組件。
該目的通過一種如上所述的注射成型模具部件實現(xiàn)，其中耐磨覆層包括基于鎢并具有鈷的覆層，并且其厚度至少為0.01mm。
根據(jù)本發(fā)明，不再采用幾微米厚的PVD覆層。代之以基于鎢的硬質(zhì)金屬，并且覆層的厚度選擇為略微大一些，至少0.01mm厚并且更具體一些是至少0.1mm厚。更特別的是，這種耐磨覆層被施加到鏡和排氣環(huán)上。試驗已經(jīng)表明，這種組合具有特別長的壽命周期，并且沒有上述的PVD覆層所發(fā)現(xiàn)的問題。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，耐磨覆層除了鎢之外還包括鈷和鎳。
用于鏡和排氣環(huán)的鋼優(yōu)選包括至少10％的鉻，并且當(dāng)然經(jīng)過硬化處理。
雖然耐磨覆層可以通過本技術(shù)領(lǐng)域中的任何公知方式被施加到排氣環(huán)和/或鏡子上，但根據(jù)一個優(yōu)選實施例，該耐磨覆層通過稱為HVOF處理的方法被涂覆。HVOF(高速氧氣燃料)是一個處理工藝，通過該處理，硬質(zhì)金屬產(chǎn)品被引入到氣流中，該氣流通過在位于上游的腔室中結(jié)合氧氣和燃料而產(chǎn)生。這種粉末借助于氣體穿過輸送管道被引入，并且被拋射到工件上。所使用的燃料可以是氣體或者液體燃料，例如煤油。高達3000m/s的氣體速度是可實現(xiàn)的。通過這樣的過程，既可以施加基于鎢的材料，又可以施加非鐵材料，例如銅類型的材料。
根據(jù)本發(fā)明，在施加所述覆層之后，用這種方式處理過的基底通過研磨被拋光以獲得與另一個組件的緊密配合，所述另一個組件可以是鏡或者排氣環(huán)。
用于產(chǎn)生硬質(zhì)金屬覆層的其它方法是硬質(zhì)金屬薄片的應(yīng)用和/或硬質(zhì)金屬套筒的使用。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，基底和硬質(zhì)金屬之間的結(jié)合是非常關(guān)鍵的，并且，由于這個原因，優(yōu)先選擇上述的HVOF方法。由于兩個本身移動的部件之間的緊密配合以及溫度的波動，這種附著是非常關(guān)鍵的。


下文將參考附圖中所示的說明性實施例來說明本發(fā)明。附圖中圖1簡要地示出了一種注射成型模具的橫截面；以及圖2詳細地示出了根據(jù)圖1的局部II。
具體實施例方式
圖1中，附圖標記1表示注射成型模具。這是一種特別用于光學(xué)信息載體例如DVD、CD等的注射的模具。這種模具必須安裝在注射成型機上。該模具包括模具部件3和模具部件2。模具部件3具有起模桿(ejector pin)和類似零件，但下文不會詳細討論這些。
模具部件2被連接到噴嘴4上。鏡5位于模具部件2上，該鏡的鏡面由附圖標記6表示。
排氣環(huán)7位于鏡5上。該環(huán)通過螺栓被固定到模具部件2上。排氣環(huán)7可以穿過自由空間而相對于鏡5移動。排氣環(huán)7的內(nèi)部環(huán)面由附圖標記8表示。
模具型腔9由鏡面6和套筒(jacket)表面8的突出鏡面6的范圍外的部分限定。
在每個注射周期中，排氣環(huán)相對鏡5移動。這是由于非常多的原因而發(fā)生的。其中之一是塑料的后壓制處理(沖壓)，目的是為了獲得在壓模(stamper)和注射成型產(chǎn)生的部件之間的更好的一致性。
排氣環(huán)7和鏡5之間的交界面承受極大的應(yīng)力。畢竟，上述的運動發(fā)生在每個周期中。兩個部件之間的配合必須非常緊密以防止在注射過程中塑料材料穿入它們之間的間隙中。
為防止關(guān)于在交界面處磨損的問題，建議根據(jù)本發(fā)明，如圖2所示，為排氣環(huán)7和鏡5分別施加一層耐磨覆層13和12。所述耐磨覆層由基于鎢的硬質(zhì)金屬構(gòu)成并且至少0.1mm厚。除了鎢，例如鎳和鈷可以作為合金成分存在。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用這樣的耐磨覆層的結(jié)果是即使經(jīng)過數(shù)百萬次周期，排氣環(huán)7和鏡5之間的公差也不會被破壞或改變。
覆層12和13優(yōu)選借助于HVOF方法施加。
雖然上面已經(jīng)參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解許多變化是可能的，這些變化在閱讀上述描述后是顯而易見的，并且落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種注射成型模具部件(2)，包括基板(5)(鏡)，所述基板限定出注射模具型腔(9)，圍繞該基板設(shè)置有可相對于所述基板移動的環(huán)(7)(排氣環(huán))，所述環(huán)在其內(nèi)部限定出所述注射模具型腔(9)的環(huán)形邊界面(8)，在注射成型過程中，所述環(huán)可以被移動以減小所述注射模具型腔的容積，所述可移動的環(huán)和基板由鋼制成，并且可移動的環(huán)和基板中的至少一個在所述可移動的環(huán)和基板之間的交界面上具有耐磨覆層，其特征在于，耐磨覆層(12，13)包括基于鎢并具有鈷的覆層，并且具有至少為0.01mm的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述覆層包括薄片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述耐磨覆層被施加到可移動環(huán)和基板上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述耐磨覆層被涂覆到所述基板上并且延伸到它的邊界面(6)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述耐磨覆層包括鎳和/或鉻。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述鋼包括至少10％的鉻。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述耐磨覆層厚度至少為0.1mm。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的注射成型模具部件，其特征在于，所述可移動環(huán)被裝配到所述基板周圍，因此基本上沒有間隙。
9.用于將耐磨覆層施加到注射成型模具部件的構(gòu)件的邊界面的方法，所述注射成型模具部件包括基板(5)，該基板限定出注射模具型腔，圍繞該基板設(shè)置有環(huán)(7)，該環(huán)確定其內(nèi)部的邊界面，在注射成型過程中，該環(huán)可以被移動以減小所述注射模具型腔的容積，可移動環(huán)和基板由鋼制成，其特征在于，所述施加包括通過HVOF處理的耐磨覆層的施加，該耐磨覆層基于鎢并且最小覆層厚度為0.01mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述覆層基于鎢。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述覆層基于非鐵金屬。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在施加所述耐磨覆層之后，所述覆層通過研磨而被拋光。
全文摘要
注射成型模具部件(2)包括鏡和排氣環(huán)(7)，所述排氣環(huán)可以相對于鏡子被移動。耐磨覆層(12，13)已被施加到所述兩個可以相對彼此被移動的部件之間的交界面上。所述覆層由基于鎢的硬質(zhì)金屬構(gòu)成，并且厚度最小為0.01mm，并且更具體地是厚度至少為0.1mm。所述覆層通過HVOF處理(高速氧燃料)被施加。
文檔編號B29C45/26GK1784297SQ200480012605
公開日2006年6月7日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者赫爾姆·阿德里安努斯·蒂杰爾, 馬賽利斯·約翰內(nèi)斯·范瑞吉特, 亨德里克斯·約翰娜·韋南達·范德莫特爾 申請人:阿克西科恩模具艾恩德霍芬公司