一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法，采用等离子体增强化学气相沉积法在轮胎模具上沉积DLC涂层；步骤一：按照轮胎模具的加工工艺进行制备45#钢模具试件基体；步骤二：镀膜前使用溶剂型清洗介质对试件进行清洗、烘干处理；步骤三：采用溅射沉积的方法在基体表面沉积Cr和WC作为金属过渡层，采用等离子体增强化学气相沉积法沉积制备DLC涂层；该方法制备的涂覆DLC涂层的轮胎模具表面形貌光整具有良好的疏水性，摩擦性能较好、纳米硬度高，为轮胎模具内表面涂层的制备提供了更多的选择空间。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法
本专利技术涉及一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法，属于涂层材料

技术介绍
轮胎模具工作一段时间后就会逐渐出现黏胶、积炭等问题，破坏了轮胎模具花纹块内表面的完整性，使得脱模困难并导致轮胎质量下降。目前轮胎行业普遍采用在轮胎模具花纹块内表面涂覆Teflon涂层来改善这个难题，然而Teflon涂层硬度低，耐磨性差，易因划痕、磨损影响表面光洁度而失效，寿命短使经济成本较高，并且容易引发环境污染并危害人体健康。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法。为实现上述专利技术的目的，本专利技术所采取的技术方案：步骤一，45#钢模具试件基体的制备步骤：按照轮胎模具的加工工艺制备出45#钢试件基体，对钢板进行热处理，接着用数控铣床对钢板表面进行粗加工，加工余量设置为0.6mm，再采用电火花对表面进行精加工，再将钢板利用线切割技术加工成尺寸的试件基体，对加工后的基体进行打磨、抛光（粗糙度为），最后再对其进行渗氮处理。步骤二，45#钢模具基体式样清洗步骤，依次包括如下步骤：将模具试件用溶剂型清洗介质（依次经过丙酮、异丙醇、乙醇）先在超声波下清洗，每次清洗20min，清洗后进行烘干处理，接着再进行溅射清洗，清洗时间为25min，并做烘干处理，保证表面无杂物。步骤三，涂层沉积步骤，依次包括金属过渡涂层沉积步骤和DLC涂层沉积步骤：金属过渡层沉积步骤：打开磁控溅射电源，向真空镀膜室引入高纯度气，在模具试件表面依次沉积过渡层和过渡层，沉积功率为，沉积时间分别为30min、60min，沉积厚度为、。DLC涂层沉积步骤，依次包括如下步骤：（1）打开电源，向真空镀膜室引入高纯度气体；（2）保持工艺过程中真空镀膜室的真空度，施加电源为偏压-700V；（3）DLC层沉积温度为，沉积时间为,得到沉积厚度为的DLC涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：涂覆DLC涂层的轮胎模具，具有优异的疏水性，水接触角达，有利于模具的脱模和自清洁，摩擦系数低至0.3817，表现出良好的摩擦性，纳米硬度高，可达17.6Gpa，弹性模量高达159GPa，使用寿命得到大幅度的提升，降低了经济成本，该工艺方法使轮胎模具内表面涂层的制备有了更多的工艺选择空间。附图说明图1为专利技术的涂覆DLC涂层的轮胎模具试件结构示意图；其中：1、轮胎模具试件基体；2、金属过渡层；3、DLC涂层。图2为等离子体增强化学气相沉积原理示意图；其中：4、磁控溅射电源；5、旋转托盘；6、输气口。具体实施方案结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。一种轮胎模具内表面DLC涂层，包括1、45#钢基材，2、金属过渡层，3、DLC涂层；等离子体增强化学气相沉积原理示意图，包括4、磁控溅射电源，5、旋转托盘，6、输气口。步骤一，45#钢模具试件基体的制备步骤：按照轮胎模具的加工工艺制备出45#钢试件基体1，对45#钢钢板进行热处理，接着用数控铣床对钢板表面进行粗加工，加工余量设置为0.6mm，再采用电火花对表面进行精加工，再将45#钢钢板利用线切割技术加工成尺寸的试件基体1，对加工后的试件基体1进行打磨、抛光（粗糙度为），最后再对其进行渗氮处理。步骤二，45#钢模具试件基体1清洗步骤，依次包括如下步骤：将45#钢模具试件基体1用溶剂型清洗介质（依次经过丙酮、异丙醇、乙醇）先在超声波下清洗，每次清洗20min，清洗后进行烘干处理，接着再进行溅射清洗，清洗时间为25min，并做烘干处理，保证表面无杂物。步骤三，涂层沉积步骤，依次包括金属过渡涂层2沉积步骤和DLC涂层3沉积步骤：金属过渡层沉积步骤：打开磁控溅射电源4，通过输气口6向真空镀膜室引入高纯度气，在45#钢模具试件基体1放在旋转托盘5上，表面依次沉积过渡层和过渡层，沉积功率为，沉积时间分别为30min、60min，沉积厚度为、；DLC涂层3沉积步骤，依次包括如下步骤：（1）打开磁控溅射电源4，通过输气口6向真空镀膜室引入高纯度气体；（2）将模具试件放在真空镀膜室内的旋转台5上，保持工艺过程中真空镀膜室的真空度，施加电源为偏压-700V；（3）DLC层3沉积温度为，沉积时间为,得到沉积厚度为的涂层。该方法制备出的轮胎模具内表面DLC涂层具有疏水性优异、摩擦系数低、纳米硬度高、弹性模量高等优点；并且使用寿命得到大幅度的提升，降低了经济成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术涉及一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法，其特征在于：包括45#钢轮胎模具试件基体（

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种轮胎模具内表面DLC涂层的制备方法，其特征在于：包括45#钢轮胎模具试件基体（）（1），和沉积在所述基体式样表面上通过CVD技术制备的用于改善硫化性能的DLC涂层（2）。2.根据权利要求1所述的轮胎模具内表面DLC涂层，其特征在于：所述DLC涂层（2）和所述45#钢轮胎模具基体式样（1）之间还设有金属过渡层来提高涂层与基底间的附着力和摩擦性能（3）。3.根据权利要求2所述的轮胎模具内表面DLC涂层，其特征在于：所述金属过渡层（3）为采用磁控溅射技术制备的Cr层和WC层。4.根据权利要求1所述的轮胎模具内表面DLC涂层，其特征在于：所述DLC涂层（2）采用的CVD技术制备为等离子体增强化学气相沉积法。5.根据权利要求4所述的轮胎模具内表面DLC涂层，其特征在于：所述的DLC涂层的厚度为。6.根据权利要求1所述的轮胎模具内表面DLC涂层制备方法，其特征包括以下步骤：步骤一，45#钢模具试件基体的制备步骤：按照轮胎模具的加工工艺制备出45#钢试件基体，对钢板进行热处理，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志永，李帅，魏修亭，王锋，宋秀丽，王志晓，
申请(专利权)人：山东理工大学，山东玲珑轮胎股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37