汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種模具材料及其應(yīng)用，更具體的說(shuō)，本發(fā)明設(shè)及一種汽車(chē)內(nèi)飾件模 具材料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的快速發(fā)展，機(jī)械工業(yè)對(duì)材料性能的要求越來(lái)越 高，單一的金屬材料已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因而各種非金屬材料應(yīng)運(yùn)而生，特別是工 程塑料，其發(fā)展特別迅猛。
[0003] 工程塑料的體積質(zhì)量約為1.0~1.4，比水略重，比侶輕1/2，比鋼輕3/4，約為大多 數(shù)有色金屬體積質(zhì)量的1/8~1/5。正是由于工程塑料的優(yōu)良性能，可代替金屬作結(jié)構(gòu)材料， 在某些應(yīng)用領(lǐng)域已成為其他材料無(wú)法替代的新型材料，因而被廣泛地應(yīng)用于電子電器、汽 車(chē)、機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中的地位日益顯著。
[0004] 用于汽車(chē)內(nèi)飾件最多的是口1]^￥(：、485^口。從中國(guó)國(guó)情看^口產(chǎn)量很大，如果在口口 塑料工程化上多做些技術(shù)開(kāi)發(fā)工作，PP完全可W替代ABS在汽車(chē)內(nèi)飾件的儀表板、方向盤(pán)、 內(nèi)口板、雜物箱和手套箱、Π 把手等方面使用。
[0005] 塑料模具是塑料制品的重要成型工藝裝備。塑料模具的種類是多種多樣的，主要 包括注塑、壓塑、吹塑、擠出、吸塑和高發(fā)泡成型等塑料模具。塑料模具工作過(guò)程中，型腔直 接與塑料接觸，經(jīng)受溫度、壓力、摩擦和腐蝕等作用。模具型腔與塑料的相互運(yùn)動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致型 腔磨損，而引起塑料模過(guò)早失效，縮短模具使用壽命。因此，塑料模具質(zhì)量的好壞直接影響 塑料制品的質(zhì)量，塑料模具使用壽命的長(zhǎng)短，直接影響塑料制品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和連續(xù)性。
[0006] -般塑料模具的制造過(guò)程包括模具設(shè)計(jì)、材料選用、機(jī)械加工、熱處理、調(diào)試與安 裝等過(guò)程。根據(jù)調(diào)查資料顯示:在塑料模具失效的因素中，模具所使用材料的熱處理工藝與 模具所用的原材料是影響其使用壽命的主要因素。結(jié)合塑料模具的工作條件和模具失效的 普遍現(xiàn)象可知，塑料模具在服役時(shí)的失效形式主要有磨損、腐蝕、變形、斷裂和疲勞等。
[0007] 根據(jù)塑料模具的工作條件及失效形式，可得出塑料模具材料應(yīng)滿足下列性能要 求。（1)高的耐磨性和表面硬度，防止模具在工作過(guò)程中的磨損和抵抗塑料制品的成型壓 力。塑料制品的表面粗糖度和尺寸公差與成形零件的耐磨性有著密切的聯(lián)系，特別是在成 型含有硬質(zhì)填料的塑料時(shí)，要求模具具有很高的耐磨性和硬度。注射成型時(shí)具有很大的壓 力，需要塑料模具材料具有足夠高的硬度。（2)足夠的強(qiáng)度和初性，防止模具在工作過(guò)程中 承受壓力、溫度變化而產(chǎn)生的塑性變形和沖擊破壞。塑料注射成型時(shí)，需要模具材料具有很 高的強(qiáng)度，W保證模具能正常工作而不產(chǎn)生變形。（3)較高的耐熱性能，且線膨脹系數(shù)小。一 般模具在較高的溫度下長(zhǎng)期工作，因而模具材料必須具有一定的耐熱性能，W保證模具尺 寸的穩(wěn)定性，過(guò)大的熱變形會(huì)影響成型塑料制品的成形質(zhì)量。（4)有良好的耐腐蝕性。在塑 料件成形過(guò)程中可能分解出具有腐蝕性的氣體，如HCUHF等，使模具產(chǎn)生誘蝕，加劇模具的 磨損和腐蝕失效進(jìn)程，因此塑料模具材料應(yīng)具有一定的的耐腐蝕性。（5)良好的切削加工性 能，同時(shí)熱處理變形小。塑料模型腔往往比較復(fù)雜，不易切削加工部位多，切削加工成本高， 所w在選擇塑料模具材料時(shí)，應(yīng)盡量選用切削加工方便、熱處理變形小、組織致密的材料。 (6)拋光性能好。一般塑料件要求很高的表面質(zhì)量，表面粗糖度低，因此塑料模具的成形面 必須研磨、拋光，使成形面的表面粗糖度低于塑料件的表面粗糖度2-3級(jí)，W保證塑料件的 外觀質(zhì)量并便于脫模。
[0008] 鑄造侶鋒合金作為一種鑄造性能好，力學(xué)性能優(yōu)良的材質(zhì)，用作塑料成型模具材 料時(shí)，具有加工性能好和表面質(zhì)量高的特點(diǎn)。但其較差的耐磨性和耐腐蝕性降低其使用壽 命，限制了其在塑料模具中的廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種硬度高，耐磨 性、耐腐蝕性好的汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料及其在汽車(chē)內(nèi)飾件模具方面的應(yīng)用。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了 W下技術(shù)方案：
[0011] -種汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料，其特征在于，由侶鋒合金基體和Al/Ab化納米多層膜組 成，其中，侶鋒合金基體按質(zhì)量百分比由組分化8-11%、514-6%、1邑0.3-0.4%、刷0.5- 1.1 %、A1 80-87%、其余為雜質(zhì)組成，Al/Al2〇3納米多層膜由A1膜和Al2〇3膜交替沉積在侶 鋒合金基體上組成，A1膜的厚度為20-30nm，Al2〇3膜的厚度為70-80nm，納米多層膜總厚度為 3-姐m。
[001^ 其中，所述侶鋒合金基體優(yōu)選按質(zhì)量百分比由組分化ll%、Si 6%、Mg 0.3%、Nd 0.8%、A1 81%、其余為雜質(zhì)組成。
[0013] 其中，所述A1膜的厚度優(yōu)選為25nm，Al2化膜的厚度優(yōu)選為75皿。
[0014] 其中，所述納米多層膜總厚度優(yōu)選為4μπι。
[0015] -種汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料的制備方法，包括W下步驟：
[0016] 按侶鋒合金基體組分質(zhì)量百分比含量稱取工業(yè)純侶、工業(yè)純鋒、工業(yè)純儀、納米金 屬娃、納米Nd2〇3;
[0017] 將工業(yè)純鋒、納米金屬娃、工業(yè)純侶依次加入高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行烙煉，溫度升至 700°C時(shí)加入工業(yè)純儀，溫度升至800°C時(shí)加入納米炯2〇3，充分?jǐn)埌韬?，將合金烙體誘注入鐵 模，自然冷卻，獲得侶鋒合金基體；
[0018] 對(duì)侶鋒合金基體表面進(jìn)行鏡面拋光處理，然后采用真空磁控瓣射儀雙瓣射祀交替 沉積A1膜和Al2〇3膜，祀材為純度99.999wt %的A1塊體和純度為99.99wt %的Al2〇3塊體，審U 備A1膜的工藝條件為:功率80W，工作氣壓0.7Pa，氣氣流量30sccm，祀基距80mm，Al膜的沉積 率為11.3化m/min;制備Al2〇3膜的工藝條件為：射頻功率140W，工作氣壓0.5Pa，氣氣流量 20sccm，祀基距為100mm，Al2〇3膜的沉積率為2.35nm/min。
[0019] 其中，所述工業(yè)純侶的純度為99.5%，工業(yè)純鋒的純度為99.8%，工業(yè)純儀的純度 為99.5%，納米金屬娃的純度為99.0%。
[0020] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種汽車(chē)內(nèi)飾件模具，包括上、下模，其特征在于，所 述上、下模由上述一種汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料制備。
[0021] 本發(fā)明所述的汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料由侶鋒合金基體和Al/Ab化納米多層膜組成， 侶鋒合金基體表面與Al/Ab化納米多層膜具有良好的匹配性，在提高模具硬度、耐磨性、耐 腐蝕性的同時(shí)，很好的保留了侶鋒合金材料鑄造性能好、力學(xué)性能優(yōu)良、加工性能好的優(yōu) 點(diǎn)。其中，0.5-1. l%Nd有效的提高了基體與納米多層膜之間的結(jié)合力。
【具體實(shí)施方式】
[0022] W下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料做進(jìn)一步的闡述，W 對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及其效果做出更完整的說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] -種汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料，由侶鋒合金基體和Al/Ab化納米多層膜組成，其中，侶 鋒合金基體按質(zhì)量百分比由組分化ll%、Si 6%、Mg 0.3%、Nd 0.8%、A1 81%、其余為雜 質(zhì)組成，Al/Al2〇3納米多層膜由A1膜和Al2〇3膜交替沉積在侶鋒合金基體上組成，A1膜的厚 度為25nm，Al2化膜的厚度為75皿，納米多層膜總厚度為4皿。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] -種汽車(chē)內(nèi)飾件模具材料，由侶鋒合金基體和Al/Ab化納米多層膜組成，其中，侶 鋒合金基體按質(zhì)量百分比由組分化ll%、Si 6%、Mg 0.3%、Nd 0.5%、A1 81%、其余為雜 質(zhì)組成，Al/A