通过等离子体氮化法对AISI-SUS420模具进行微型成型注塑成型外文文献翻译及中英文翻译

附录一 通过等离子体氮化法对AISI-SUS420模具进行微型成型注塑成型首先将喷墨印刷到抛光的AISI420不锈钢模具的表面上。 通过使用高密度等离子体氮化系统，在70Pa下将掩模的模具基板在693K下氮化7.2ks。 非掩蔽部件被选择性地渗氮以具有比1200HV更高的硬度。 对该硬度型基材进行机械喷砂以制造微结构模具。 用于手机的微盘图案塑料外壳通过使用这种方法进行注塑成型，用于实际演示。 选择性硬化和各向异性内渗氮工艺都在实验中作为本工艺的关键步骤进行了讨论。介绍减少滑动机械部件的摩擦和磨损，并且在其表面上存在微观和非纹理的情况下，改进了异种金属和聚合物的接合强度1,2。此外，金属和聚合物表面通过通过表面微观结构绘制皮革触摸或织物图案的条件来分解。模具注塑成型通常用于制造这些微型和纳米纹理塑料制品;原始的微观和纳米纹理被加工到模具表面。在实际耗时的铣削和EDM操作之前，微型放电微电子放电加工（EDM）需要大量的计算机辅助加工（CAM）数据3,4。随着表面积的增加，通过微观结构进行处理可以显着提高效果。而不是那些高生产成本的方法，开发了非传统的微型化学方法，在更短的处理时间内产生了注塑模具。应用高密度等离子体氮化法对不锈钢模具和模具进行微孔化5-9。将原始的二维微图案直接拉到模具表面上。通过使用打印区域作为掩模，将该印刷模具进行等离子体氮化处理。由于掩模区域没有等离子体氮化，未掩模或未印刷区域被选择性地渗氮和硬化。通过喷砂或刷涂方法机械地去除了具有比渗氮区域低得多的蒙版或印刷区域，以完成微织构化的基材表面。在本文中，对于从喷墨印刷到通过等离子体氮化处理的喷砂的每个步骤都说明了这种新的微观纺织方法。特别地，高密度等离子体氮化系统被精确地描述为通过氮固溶体选择性硬化的重要性，以形成模具底物的微纹理。首先，从裸露的未印刷表面向基底深度扩散的内渗氮工艺对于成功微观化是必不可少的。否则，氮化前端加深了表面上掩模图案的均匀不相似性。例如，如参考文献中报道的那样，在内部氮化处理中没有控制。 10。其次，等离子体氮化中的保温温度必须足够低，不能形成氮化物沉淀，而只能使氮溶质占据0 -Fe或c-F结晶超细胞的空位。在这种条件下，模具底材中的氮化区域是通过固有应变到晶格膨胀而硬化的固溶体11,12。如果以类似于高温等离子体氮化的方式形成铬铁氧氮化物13,14，则在注射成型操作期间，模具基材可能会由于氮化层中的铬含量较少。实验程序本实验程序由用于制造微结构模具的三个步骤组成：即喷墨成型之前的喷墨印刷，等离子体氮化和喷砂，如图1所示。喷墨打印步骤。使用平板式喷墨打印机（Mimaki，Co.，Ltd.，Tokyo，Japan）直接将设计的微图案直接拉到基板表面上。这些微型图案的原始计算机辅助设计（CAD）数据出口到绘图软件“ILLUSTRATOR”; CAD数据被转换为绘图命令的顺序。没有任何CAM数据，输入的微图案将通过此绘图过程进行打印。如图所示。如图2（a）所示，一滴墨水通过喷嘴喷射到模具表面上。该油墨由紫外线硬化底漆和炭黑组成;碳黑含量优化，在氮化时在高温下具有足够的耐久性。该打印中的空间分辨率由喷嘴的直径和喷头与模具表面之间的间隙分别确定。打印点直径的最小分辨率为10lm。实际上，如图1所示。如图2（b）所示，允许的微径直径可能为50lm。在下面的实验中，不锈钢模具基板用喷嘴固定在打印机头下的平板上。这种平床在印刷中以恒定的速度移动10厘米/分钟。高密度等离子体氮化步骤。 图3描述了产生高密度氮离子的辐射频率（RF）/直流（DC）等离子体氮化系统。 该系统由六部分组成：（1）真空室，（2）射频发生器直流偏置单元，（3）控制面板，（4）用于RF / DC发电的电源，（5）抽真空泵单元，（6）载气供气和控制。 由于输入和输出功率区域自动通过频率调整补偿约2MHz，可以在1ms的响应时间内控制当前的等离子体状态。 即使在超过50Pa的中等压力（P）范围内，此即时功率控制也能稳定等离子体点火。 事实上，在以下等离子体处理中使用的气体压力比参考文献中的等离子体辅助氮化的P