技術簡介

微粒子強化改質技術可在金屬表面產生微結構並進行強化，可幫助刀具、模具增加使用壽命與改善生產品質，並提高金屬零件機械性能。

在國外已發展超過十幾年，在日本汽車航太產業裡沒有不使用的公司，包含TOYOTA、Honda、三菱重工、NTN…等各產業的頂尖領導廠商；在歐美則多應用於精密模具與醫療器材的生產。

「力精微有限公司」創立之初與政府金屬研究單位合作引進國外關鍵技術，積極導入機械、模具產業，提高生產零件表面品質與提高模具壽命100%以上。

微粒子強化改質技術不同於傳統噴砂製程，關鍵差異在於微小粒徑(<0.03 mm)、高硬度(>Hv 1200)、高韌性的耗材與高壓(>9 MPa)精密設備，所以應用於精密刀具、模具與金屬零件的不僅不會損傷，還可讓被處理品的使用壽命延長。       
 

金屬磨耗（Fatigue Wear）發生機制

模具磨耗是由於反覆的週期變化應力（冷熱溫度或張壓應力）作用在同一處表面，當物體表面粗糙或內層有微細裂縫，會因疲勞應力影響擴大，致使材料破損而剝離。
最快速有效的改善方式便是在表面施加預壓應力，抵銷生產過程中疲勞應力對刀具或模具的影響。
  ▲疲勞破壞裂紋成長過程。
 

金屬加工表面品質不良問題點

 
   

技術原理

• 微粒子藉由超高壓/超高速撞擊金屬表面產生高壓縮殘留應力(-1,200至-1,500 MPa)，提高金屬疲勞強度與耐磨耗性能。
• 微粒子撞擊金屬表面產生微奈米凹坑特徵，且不影響尺寸精度，可增加潤滑油容納空間，降低摩擦係數、提高模具脫模特性與使用壽命。

  ▲微粒子改質製程會對金屬表層反覆進行急加熱、急降溫處理。可再提高金屬表層硬度，並形成有韌性的緻密組織。
  ▲處理前（左圖）與處理後（右圖）對照。
 

▲處理前（左圖）與處理後（右圖）對照。
  ▲處理前（上圖）與處理後（下圖）對照。
 

技術特徵

• 創造出均一的細微凹坑的表面。
• 形成非常淺的加工硬化層。
• 在表層附近形成高壓縮殘留應力。
• 工件的形狀和尺寸的變化小。
• 可適用於薄板、小口徑和狹窄形狀。
• 易於形成各種金屬表層。
• 易於掩蓋不需要加工的部分。
• 可同時賦予各種高效率機能。
• 可提高方便性，降低成本。

 

技術效果

• 能在金屬表面形成高硬度的表層，同時通過組織的細微化提高韌性。
• 表面形成細微凹坑，易於保存潤滑油提高潤滑性。
• 延長零件疲勞壽命。
• 增強耐磨損、耐切屑性能。
• 具有防止應力腐蝕、粒間腐蝕、電蝕等效果。
• 減少噪音。
• 修補鑄造品等的空隙、針孔。
• 增強各種塗飾、鍍層、塗層等的附著強度。
• 透過與氮化、滲碳複合處理，可獲得加乘效果。

 

應用案例

被廣泛應用在機械部件、切削工具、模具零件等領域。