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1、纳 米 陶 瓷 技 术 总 结一，什么是纳米陶瓷镀膜及其特点1-1，什么是纳米 ?纳米英文叫namomete,是一种度量单位，1 纳米等于一百万分之一毫米，1-2，陶瓷 表面具有光滑的效果。对于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品，有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。主要特性是耐磨、耐酸、耐腐蚀、耐高温同时具有远红外线功能。1-3，纳米陶瓷 指的是在显微仪器观察下，其内部晶粒尺寸为1 到 100 纳米的陶瓷材料，像这样的结构比起目前绝大部分晶粒大小为1 至 10 微米的陶瓷材料，相对来说就细小的多。这样的特别结构又会产生什么样的特性呢？比如它微细
2、的晶粒，有助于晶粒与晶粒间的滑动，因而增加了陶瓷的可塑性；此外晶粒越细的话，相对材料中的孔洞和缺陷部分就越少，陶瓷的力学性能也就因而提高。再加上有些纳米陶瓷材料不但可以耐高温、打不破、 可透光、可塑形， 同时还具有极高的耐磨性，这些都使得陶瓷材料的可应用性大为提升。举凡陶瓷滚动轴承、陶瓷刀具等等，都是不同领域中应用新一代纳米陶瓷材料的例子。1-4，纳米陶瓷镀膜将模具的多孔金属表面转化成具有陶瓷特性的平滑低摩擦、抗酸、抗粘表面，具保护模具原有的金属特性是利用合金的金属表面形成覆膜时将奈米陶瓷颗粒引入，使奈米陶瓷镶嵌于合金覆膜中间，虽然合金覆膜的厚度不到0.01 ，但由于陶瓷颗粒非常细小，因此0.
3、01 的覆膜中存在有数百层的陶瓷颗粒，利用陶瓷颗粒的交差吸引作用，使合金表面形成似陶瓷非陶瓷，似金属非金属的独有特性，应用在注塑模具的表面时，表面渗入 4nm 至 10nm 陶瓷颗粒然后在表面附上3 m 的陶瓷膜，因此表面密度变得很大且硬度也增加，陶瓷合金的特性使塑料成形机构得到大幅改善。纳米陶瓷镀膜环保，不含铅、镉、六价铬、汞、锑、砷、钡、硒等八大危害环境重金属可以退镀不伤钢材二，纳米陶瓷的发展历程纳米陶瓷镀膜技术源自航天科技对金属材料的严苛要求，一般合金已无法满足航天材料需求，故欧美各国相继研发陶瓷复合镀膜，也确实透过陶瓷复合镀膜的提升，使金属材料的特性向上提升至一个更趋完美的境界。日本于
4、70 年代开始将陶瓷复合镀膜技术运用于传统产业的模具制造，有效减少模具的腐蚀，延长模具寿命，对成型条件也产生些许的提升。90 年代欧美各研究单位挟成熟奈米技术之优势，将奈米陶瓷颗粒引入陶瓷复合镀膜中。并大量使用于航天材料、传产组件及模具表面处理。 重新在这领域上取得重要的大幅领先。本公司于2000 年初自德国取得材料及初级技术， 经过多年的改良修正终将此一技术导入射出模具的表面改质。直接将注塑模具的充胶模仁表面奈米化，使其具有奈米特性。使胶料于模仁内的模流状态改变，达到低温、低压射出，成品缩水减少、质量提升及产能提升的多重功效。三，纳米陶瓷在模具行业的应用3-1，射嘴 ：防止冷胶产生，降低射嘴
5、段料温，避免待机时塑料分解，增加单位时间通过胶量，降低射压，防止成品变形，缩短冷却时间。3-2，唧嘴 ：提高溶胶通过速度，防止料头断裂，缩短冷却时间3-3，顶针斜销 ：增加精度，抗沾粘，减少顶针油使用3-4 导柱导套 ：增加精度，减少磨损3-5，前模 ：保护蚀刻，火花花纹，减少瓦斯气体附着，减少模流阻力提高产能，减少不良品产出。3-6 减少瓦斯气体附着，减少模流阻力，降低模具沾粘，使出模顺畅，提高产能，减少不良品产出四，纳米陶瓷镀膜用于模具的特点4-1. 立即有效降低模流阻力；4-2. 立即有效降低射压，提高原材料流速；4-3. 立即有效降低成型温度；4-4. 立即改善脱模困难及粘模问题；4-
6、5. 立即有效缩短成型时间；4-6. 立即有减少塑料瓦斯沾附模面；4-7. 大幅减少脱模剂使用量；4-8. 立即有效减低滑块磨损；4-9. 帮助模具抗酸、抗蚀延长模具寿命；4-10. 最直接有效的产能良率提升。五，纳米陶瓷镀膜用于不同材料的塑胶模具体效果ABS 为工程塑料 ， 其流动性不若PP,PE,且在射出过程中容易产生高黏瓦斯气粘着于部分模具上形成包风不良品。经过模具改质处理后料筒温度亦可降低，先前所提的包风现象可大幅降低甚至消失 ，成品变形率也会有效的改善。PA、POM 是最容易产生瓦斯气体的塑料，其沾粘性也是塑料材料中比较高的 ，一般情况下操作员会提高料管温度以求充模完整，在射出一段时
7、间后会形成一层白色瓦斯气体黏着于模穴周围，甚至堵塞排气孔。经过模具改质处理后 料温、射压都可降低，充模完整率也较先前提高，黏着于模穴周围的瓦斯气体也减少了，且很容易被清除。PMMA( 压克力 )与 PC 是流动性极差的高温熔融树脂，熔融状态对模穴具有高沾粘性，尤其是厚质的压克力制品，在保压数分钟后成品紧黏贴在模穴内无法取出。 经过模具表面改质处理后连熔融状态树脂也无法沾粘于模穴上，成品外观也因塑料流动性提升比处理前成品亮洁 ，部分成品 (饰品 )需要将成品在未固化前取出模穴，本技术都能满足客户需求。PVC 塑料由于会释放出强酸性盐酸气体，一直是模具的主要杀手，业界为防止模具被腐蚀甚至使用全不锈
8、钢材料制做模具，在现在这个钢铁材料价格高涨的时代，降低模具材料成本变成非常重要的课题，经过模具表面改质处理后模材具有防锈抗蚀性，能抵抗塑料释放出来的强酸性盐酸气体，塑料的流动性与离模性也因表面处理而大幅提升六，纳米陶瓷镀膜目前不适合使用的材料不适合的塑料1、橡胶2、PS、AS 3、PPS 4、PPO(高温型 ) 5、POE 6、 BMC、电木 不适合的模材1、经过镀钛处理的模具2、经过渗碳热处理的模具3、镜面 抛光的模具 说明:以上材料表面活性较低，反应后易剥落。PS、AS 硬胶所发生的问题多为 产品拖痕，拖痕所发生的原因是抛光(省模 )时 未磨出良好的离模角度，因此即 使透过表面改质处理也无
9、法有效改善成品拖痕问题。POE 是一种低温热变型塑 料，主要生产运动用牙套，料管温度120到 130 ，冷 却固温度60 ，因 此表面改质处理也无法对产品制程作有效提升。BMC、电木热固化塑料基本上 不存在黏模及流动性问题，因此表面改质处理无法对其制程作有效改善。七，纳米陶瓷镀膜应用于模具具体能解决的问题和功效1， 能改善产品周边缺胶、不饱模，镀膜后模穴表面光滑且抗沾粘，再加上奈米陶 瓷具备快速传热特性，所以塑料的模流速度增快2， 能改善产品周边批锋(毛边)， 镀膜后模流速度增快，能降低成形料温及射出压 力毛边问题能改善(但需注意锁模力不可相差太多) 3， 改善产品缩水、缩孔(真空泡 )，镀膜
10、后模流速度增快，能降低成形料温及射出压力，局部残留应力较小因此可改善缩水。4. 改善产品水纹 (熔接线 )、喷射纹 (蛇纹) 镀膜后模流速度增快，会胶处能够保持较高熔合料温， 因此可改善夹水线， 若情况较严重则可配合提升母模温使夹水线消失。4， 改善产品顶白 (顶爆 ) 镀膜后模具表面较为光滑，且能降低射出压力， 对出模顺畅有很大幅度的改善。5， 改善产品表面料花、应力痕镀膜后模表面具不沾性，瓦斯气、料花不易在模仁 表面沾粘6， 改善产品翘曲变型、内应力开裂镀膜后能降低成形料温及射出压力，顶出压力 也变小，局部残留应力相对较小，对翘曲变型、内应力开裂有明显改善。7， 改善产品尺寸偏差，镀膜后模流速度增快，排气比较完全，产品尺寸安定性较 高。8， 改善产品黏模、拖花、拖白，镀膜后模具表面较为光滑，且能降低射出压力， 所以黏模、拖花，拖白有明显改善(出模角度也需注意)。9，改善产品透度不足、强度不足、冷斑料、起皮(分层 )镀膜后成形温度较低，模流速度增快，对成品的塑化程度有很大幅度的提升。10，改善模具长期使用中易有断顶针及断导柱，镀膜后由于出模顺畅，顶出压 力较低， 且顶针孔内较滑顺。改善模具被瓦斯气(酸性气体 )腐蚀或粘附， 镀膜后模具具备抗沾粘性及耐酸性。
