耐磨性与硬化问题
经常会出现一个问题:铝材比钢材磨损得快,铝材要做硬化处理吗?事实上,如果铝材没做硬化处理的话,其耐磨效果会更好。这是因为经过使用后,材料表面的微分子山峰和谷底会被“抹平”,这样,铝材表面不是粗糙而是光滑。但是,许多应用的铝材的表面是经过阳极化或其他处理后的硬质表面。阳极化处理后的表面洛氏硬度可以达到65度(Rockwell C of 65)。这种处理是在铝材表面先做一个0.002英寸厚的氧化转化,然后再加一个0.002英寸厚的氧化表层,这样,最后的硬化表层厚度达0.004英寸厚。
关于硬化处理要提醒的是:它会将 90度或接近90度的棱角削掉。如果这样的话,可将阳极过的地方除去并再做阳极处理,但这种修补方法不经济。还有一点是,阳极化处理过程会形成一个大约有0.004英寸厚的表层,其中一半嵌入铝材内,而另一半则“生长”在铝材表面上。在进行机加工腔体时必须要考虑到这些。
铝材表面的硬化处理有许多其他方法。其中一个最受欢迎的方法是:将特氟隆(Teflon)材料与镍基一起使用。这种面层可用于铝材表面,如果必要的话,可将其除掉并再次使用。你可从擅长做铝材模具商处获得更多这方面的信息。
3D Systems公司的“Keltool”工艺是粉末烧结法的代表。该方法在原型或硅胶模内注入金属粉末与结合剂的混合物,待其固化后脱模,经烧结、浸渗树脂或铜、锡等后而获得模具。若需要提高模具的精度,可采取添加微细球状粉末等措施。此方法的优点与粉末冶金法相类似,即对使用的材料限制少。其不足之处是复制、烧结、浸渗等工序多,致使制模时间和成本增加。