[发明专利]复合涂层螺杆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料机械技术领域，特别涉及复合涂层螺杆及其制备方法。

背景技术

在当前注塑加工领域，随着工程改性塑料的普遍使用，注塑机螺杆的使用寿命变短。具体的，由于工程改性塑料中通常会添加增强剂、阻燃剂等物质，例如玻璃纤维、碳纤维、色母、磷化物、氟化物等物质，从而加剧了金属螺杆的磨损和腐蚀。

因而，现有的螺杆亟需改进，以提高螺杆的耐磨损和腐蚀性能，提高螺杆的使用寿命。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一复合涂层螺杆，其可有效提高螺杆的耐腐蚀和磨损性能。

根据本发明的一实施例，一复合涂层螺杆，其包括螺杆，螺杆的表面依次附着热喷涂重熔合金涂层和物理气相沉积(以下简称“PVD”)涂层；其中，热喷涂重熔合金涂层为包括Cr₃C₂-Ni-Cr、WC-12Co、WC-12Ni、WC-10Co-4Cr、WC-15Ni、TiC-15Ni或其组合的合金涂层，PVD涂层为包括AlCrN、CrAlN、CrN、AlTiN、TiAlN、TiAlCrN、TiSiN、TiSiAlN、TiAlWN或其组合的纳米硬质涂层。

根据本发明的另一实施例还提供了一复合涂层螺杆的制备方法，其包括如下步骤：提供螺杆；采用超音速火焰喷涂的工艺在螺杆的表面喷涂包括Cr₃C₂-NiCr、WC-12Co、WC-12Ni、WC-10Co-4Cr、WC-15Ni、TiC-15Ni或其组合的合金涂层；对附着在螺杆的表面的合金涂层进行重熔处理以形成热喷涂重熔合金涂层；采用PVD工艺在重熔处理后的热喷涂重熔合金涂层的表面沉积包括AlCrN、CrAlN、CrN、AlTiN、TiAlN、TiAlCrN、TiSiN、TiSiAlN、TiAlWN或其组合的纳米硬质涂层以形成PVD涂层。

本发明实施例提供的复合涂层螺杆及其制备方法，通过在螺杆本体的表面依次沉积热喷涂重熔合金涂层和PVD涂层形成复合涂层螺杆，有效防止复合涂层螺杆在使用过程中被腐蚀和磨损，进而提高复合涂层螺杆的使用寿命。

附图说明

图1所示是根据本发明一实施例的复合涂层螺杆的主视图

图2所示是图1所示复合涂层螺杆I处的轴向截面放大图

图3所示是根据本发明另一实施例的复合涂层螺杆的主视图

图4所示是图3所示复合涂层螺杆II处的轴向截面放大图

具体实施方式

为更好的理解本发明的精神，以下结合本发明的部分优选实施例对其作进一步说明。

图1所示是根据本发明一实施例的复合涂层螺杆100的主视图，图2所示是图1所示复合涂层螺杆100的I处轴向截面放大图。

如图1和2所示，复合涂层螺杆100包括螺杆10，螺杆10的表面10a依次附着热喷涂重熔合金涂层12和PVD涂层14。其中，热喷涂重熔合金涂层12为包括Cr₃C₂-Ni-Cr、WC-12Co、WC-12Ni、WC-10Co-4Cr、WC-15Ni、TiC-15Ni或其组合的合金涂层，用以强化螺杆10的耐腐蚀性能，PVD涂层14为包括AlCrN、CrAlN、CrN、AlTiN、TiAlN、TiAlCrN、TiSiN、TiSiAlN、TiAlWN或其组合的纳米硬质涂层，用以强化螺杆10的耐磨性能。

在本发明的一实施例中，热喷涂重熔合金涂层12为包括Cr₃C₂-Ni-Cr的双合金涂层，且PVD涂层14为包括AlCrN的纳米硬质涂层；Cr₃C₂和Ni-Cr的重量比例较佳约为75％和25％。

在本发明的又一实施例中，热喷涂重熔合金涂层12的厚度为0.1mm-1mm，热喷涂重熔合金涂层12的厚度可进一步优选为0.2mm-0.5mm。PVD涂层14的厚度为0.1μm-15μm，PVD涂层14的厚度可进一步优选为6μm-12μm，更优选为8μm-10μm。

在本发明的又一实施例中，PVD涂层14的表面硬度为3000HV-4000HV。PVD涂层14的表面硬度可进一步优选为约3300HV-3800HV。

图1所示根据本发明一实施例的复合涂层螺杆100的制备方法包括如下步骤：

提供螺杆10；

采用超音速火焰喷涂的工艺在螺杆10的表面喷涂合金涂层；

对附着在螺杆10的表面10a的热喷涂合金涂层进行重熔处理以形成热喷涂重熔合金涂层12；