Kuumapuristimesta tuoreen epoksimuovausmassan tulee ponnahtaa puhtaasti pois kovakromi{0}}pinnoitetusta levystä. Mutta sen sijaan se tarttuu kiinni, repeytyy ja jättää itsepintaisen jäännöksen, mikä lisää romua ja siivousaikaa. Perimmäinen syy ei ole kromi itse, vaan sen pinnan mikroskooppinen rakenne. Liian karkea viimeistely toimii kuten tarranauha kovettuneelle epoksille, muuttaen perusteellisestikovakromilevystä irrotettava epoksimuovausmassakäyttäytymistä.
Pintatopografia ja irrotusmekanismi
Kovakromipinnoitusta käytetään laajasti muovauslevyissä sen korkean kovuuden, kulutuskestävyyden ja lämpöstabiilisuuden vuoksi. Koska-pinnoitetut pinnat ovat kuitenkin harvoin täysin sileitä. Prosessiparametreista ja pinnoituksen jälkeisistä viimeistelyvaiheista riippuen pinnan karheus (Ra) on tyypillisesti noin 0,4–0,8 µm.
Tässä mittakaavassa pinta ei ole visuaalisesti karkea, mutta se on toiminnallisesti jäsennelty. Kovettunut epoksi virtaa mikroskooppisiin laaksoihin valun aikana ja lukittuu sitten mekaanisesti paikoilleen jähmettymisen aikana. Kromin kukkulat ja laaksot ovat mekaaninen ansa epoksille, mikä luo vahvan toisiinsa kiinnittyvän tartuntamekanismin, joka ei ole puhtaasti kemiallinen vaan vahvasti mekaaninen.
Karkean kromin vaikutus epoksiadheesioon
Kun käytetään hieman matta tai matala{0}}kiillotettua kromipintaa, irrotusprosessi muuttuu epäjohdonmukaiseksi. Paikallista tarttumista havaitaan usein, erityisesti alueilla, joilla on korkeampi paine tai pidempi viipymäaika.
Keskeisiä huonoon julkaisuun vaikuttavia mekanismeja ovat:
Epoksin mekaaninen lukitus pinnan epätasaisuuksiin
Lisääntynyt tehokas pinta-ala tarttumista varten
Hajonneiden hartsijäämien vangitseminen mikro{0}}kaivoihin
Muotin purkamiseen vaaditaan suurempi kuorintavoima
Pienetkin vaihtelut Ra:ssa, mitattuna profilometrillä, voivat merkittävästi muuttaa muotin purkamiskäyttäytymistä suuren{0}}suorituskyvyn muovausoperaatioissa.
Optimoitu pinnan viimeistely luotettavaa vapautumista varten
Parempi irrotuskyky saavutetaan vähentämällä pinnan karheutta ja eliminoimalla mekaaniset ankkurointikohdat. Kiillotettu kromipinta, jonka Ra-arvot ovat 0,1 µm tai vähemmän, tuottaa lähes -peilipinnan, joka minimoi epoksitartuntareitit.
Tällä viimeistelyasteella pinta käyttäytyy vähemmän kuin mekaaninen rajapinta, vaan enemmän kuin ei--reaktiivinen raja, mikä vähentää sekä adheesion lujuutta että jäämien muodostumista.
Suorituskykyisissä{0}}sovelluksissa käytetään yleensä ylimääräistä pintakäsittelyä:
Kiillotetun kromin päälle levitetään kuiva{0}}PTFE-voiteluainepinnoite
Pinnoite kovetetaan lämpökäsittelyssä vakaan,{0}}kitkattoman kerroksen muodostamiseksi
Jäljellä oleva mikro{0}}huokoisuus tiivistetään tehokkaasti, mikä estää hartsin ankkuroitumisen
Tämä kovan, kulutusta kestävän-kromialustan ja matalan-energian PTFE--pohjaisen pintakerroksen yhdistelmä tarjoaa tasapainoisen järjestelmän kestävyydestä ja irrotustehokkuudesta.
Prosessin ja suorituskyvyn vaikutukset
Ero karkeiden ja kiillotettujen kromipintojen välillä ei ole pelkästään kosmeettinen. Epoksimuovausmassan käsittelyssä se vaikuttaa suoraan:
Jakson ajan vakaus
Puhdistustaajuus
Vika määrä osan repeytymisestä tai tarttumisesta
Pitkäaikaiset{0}}levyjen kulumismallit
Oikein viimeistelty pinta varmistaa toistettavat purkausvoimat ja vähentää mekaanista rasitusta sekä työkaluissa että muovattuissa osissa.
Johtopäätös
Kovan kromilevyn irrotuskyky määräytyy sen mikroskooppisen topografian mukaan. Pintojen epäpuhtaudet alueella Ra 0,4–0,8 µm edistävät mekaanista lukitusta, kun taas kiillotetut pinnat alle 0,1 µm vähentävät tarttuvuutta merkittävästi. PTFE{5}}pohjaisella kuiva-kalvovoiteluaineella tehostettuna saavutetaan erittäin luotettava, vähän-vapauttava-voimakäyttöliittymä.
Epoksivalussa täydellinen osa syntyy lopulta täydellisen sileästä pinnasta, jossa hallittu topografia korvaa hallitsemattoman tarttumisen.
