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先進涂層技術在模具制造中的應用

來源:233網校 2008年6月14日

    “真空離子電鍍”一詞在10年前就已在國內工業界中出現,被業界廣泛認識到的首先是這種表面處理技術可作為裝飾性的應用,增強產品的外觀效果。由于市場需求的不斷增加,國內廠商開始重視這種技術,并進一步研究應用至功能性涂層的可行性。近年來,“真空離子電鍍”改以“物理氣相沉積”(PVD)的專業名字出現在市場之中,重點加強其功能性方面的應用,特別是在模具及其它金屬零部件上確能帶來相當大的益處。有鑒于此,本文將對(PVD)涂層技術作出深入的介紹,并探討未來的市場發展前景及技術的演變。

    一、整體提高對工業涂層的認識

    歐洲國家對工業涂層的研究相當發達,科匯鈦力公司算是將(PVD)涂層引進至中國制造業的先鋒,深刻體會到模具制造及金屬加工業對涂層的應用及使用模式的轉變。這幾年科匯的推廣工作加深了廠商對涂層的認識,使他們了解到模具、刀具、金屬零部件或制品涂層的重要性。現在較多廠商已作出實際行動,為模具及產品使用高質素的涂層。

    在各類產品中,模具及一些高端產品(例如:剃須刀片、半導體加工機械零件、無塵室夾具等)使用涂層的情況較為普遍,刀具方面使用涂層的情況相對較少。這是因為刀具涂層的情況相對于模具及其它產品涂層的發展有所不同。根據行業的使用習慣,刀具涂層一般已在刀具制造商方面完成了涂層的工作。因此對于自行進行刀具涂層的工作需求較少。相對而言,模具涂層對于廠商的關系更為密切。

    根據科匯蘇歐代理的瑞士PLATIT公司進行的內部調查數字,若以美國、歐洲、亞洲三個工業區域劃分,美國使用涂層的增幅最為強勁,2001年至2005年的整體營業額增加超過五成,而亞洲及歐洲地區的增長雖不及美國,但在過去五年里,也有兩倍的增幅。

    造成這種情況的原因如下:美國的交通網絡發達,物流發展較完善,速遞工作講求服務承諾,因此具備了先決條件;而對于廠商來說,由于生產周期愈來愈短,時間稍有延誤將造成不可估量的損失,這一點對涂層業的發展有正面的推動作用。另一因素是美國的整體業界對涂層的認知水平較高,例如:涂層需要在嚴格的環境下進行,某些金屬材料不能混合一起進行涂層等,對此他們都有充分地認識;反觀中國的涂層業,仍屬“專業”的范疇,非業內人士對涂層的認識不深,也阻礙了本地涂層業的順利發展。

    二、高端產品為目標市場

    不少廠商都會考慮兩個問題:產品是否需要進行涂層?究竟自行購置一部涂層設備, 還是將刀具或模具產品送往涂層加工服務商較為劃算?涂層工作只占工具生產成本的10%左右,但卻可以提高數倍壽命,因此,涂層可以說是非常有必要的,而且也是未來的發展潮流。至于如何衡量自行購買或外派涂層工作則需要留意市場。現時所見,無論本地或臺灣的廠商已開始將涂層機視為常規設備,即使涂層設備的售價在這幾年來沒有大幅下降的情況下,他們仍選擇購入了涂層設備, 這也反映出對涂層的需求愈來愈旺。而PLATIT PVD超硬涂層系統的不同系列可以滿足各廠商不同的要求。

    三、為模具增加更長的使用壽命

    模具使用涂層具有顯著的優點:

    第一,涂層是延長模具壽命的有效方法,降低整體生產成本,并可增加產能及提高產品性能的穩定性。由于工件表面增加了薄膜的保護,一般可加強使用壽命達3至4倍;長遠而言,可減少制造模具的套數。至于實際可延長壽命多少,主要視乎產品本身,如沖壓模具使用了特制的STARVIC(TiCN-MP+MOVIC)涂層,使其使用壽命增加了七倍之多。

    第二,加強模具及產品使用的可靠性。具備規模的企業注重生產質量,要求產品(例如:電器及手提電話等)的可靠性高,故采用嚴謹的質量保護措施;加上現時制造業的生產周期日益縮短,一旦生產過程中出現問題(例如:模具損毀),未必有足夠的時間進行補救,而涂層足可為模具提供質量的保證。

    第三,突出產品的效果。PVD涂層除了提供功能的防御,同時可保護模具表面,提升產品外觀。

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