納米技術(shù)是全球發(fā)展最快的行業(yè)。最近在制藥、生物技術(shù)、醫療、工程和材料學(xué)方面納米技術(shù)都有長(cháng)足的進(jìn)步?？梢哉f(shuō)納米技術(shù)的應用給人類(lèi)帶來(lái)巨大福祉。
納米技術(shù)是一個(gè)新興的多*交叉的科技領(lǐng)域，主要研究的是以控制單個(gè)原子、分子來(lái)實(shí)現設備特定的功能。納米技術(shù)，是指在0.1～100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動(dòng)規律和特性的一項嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們在研究物質(zhì)構成的過(guò)程中發(fā)現在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數原子或分子，顯著(zhù)地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術(shù)，就稱(chēng)為納米技術(shù)。
納米技術(shù)可以用來(lái)控制組成分子的原子的運動(dòng)?，F在可以利用納米技術(shù)改變或者重組特定的分子結構。這就能夠讓我們制造出具有特定功能的材料。
納米，是一種長(cháng)度單位，符號為nm。1納米=1毫微米=10-9米(既十億分之一米)，約為10個(gè)原子的長(cháng)度。假設一根頭發(fā)的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬(wàn)根，每根的厚度即約為1納米。
當物質(zhì)到納米尺度以后，其性能就會(huì )發(fā)生突變，表現出特殊性能，有些變得更容易導電或導熱，有些變得更堅硬，甚至有些物質(zhì)的磁性也會(huì )發(fā)生改變。有時(shí)涂有納米材料的產(chǎn)品的表面特性也會(huì )發(fā)生巨大的變化。
總之，自從有了納米技術(shù)，以前認為不可能生產(chǎn)的產(chǎn)品，現在也似乎變得無(wú)限可能了。
納米技術(shù)和塑料制品
注塑技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在各種材料添加劑中積極利用納米技術(shù)以及納米復合材料，這些材料具有獨特的導電性能、導熱性能、阻燃性和結構完整性。
要想*限度地改進(jìn)注塑零件的生產(chǎn)和質(zhì)量，最應該考慮的就是模具，然而盡管模具制造者、設計工程師和加工人員都努力追求完美，但有些問(wèn)題仍很難解決。
模具制造商和鑄模工人都面臨著(zhù)巨大的挑戰，為了維持自己的競爭優(yōu)勢，他們需要應付復雜的模具設計要求、加速的加工周期，以及模具和樹(shù)脂等原材料的成本較高等不利因素。
在塑料模具行業(yè)中，很多零件要求緊公差，同時(shí)要求較小的拔模錐度，較高的表面光潔度。有時(shí)候零件的設計要求不利于冷卻或者取出。有時(shí)會(huì )出現粘心、鑄模不善、制件粘連等問(wèn)題。
一種用納米技術(shù)研發(fā)的脫模涂層能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題，為今天的模具制造商和加工者解決了重大的問(wèn)題。這是一種半永久型、自用涂層，其目的就是減少加工時(shí)間、降低起模損壞率和維護費用，同時(shí)還能用來(lái)改進(jìn)注塑零件、吹塑零件和橡膠成型零件的質(zhì)量。涂層是使用納米分子材料制成的納米脫模劑(見(jiàn)圖1)。
每層這種涂層脫模次數能夠達到300,000次，很多情況下都會(huì )超過(guò)這個(gè)次數，這要取決于成型材料、填充料、模具設計形狀、材料流速以及模具表面壓力等因素。
納米涂層原理
納米脫模涂層的革命性表面涂層包括三種內部成分，在涂到表面結構上后會(huì )自行結合。這三種成分作為整體起作用，并協(xié)同形成納米篩(微觀(guān)網(wǎng)絡(luò ))，納米篩可以阻止流體與模具表面結構接觸，同時(shí)能夠讓基質(zhì)材料蒸汽通過(guò)進(jìn)入大氣中。
這種涂料使用了一種溶劑載液(主要成分是乙醇)，能夠很有效地載運反應性(穩定)以及非反應性(不穩定)微粒，并阻止它們在附著(zhù)在基質(zhì)材料上以前形成分子結構。
若將納米脫模涂層涂到基質(zhì)材料表面，這種主要成分是乙醇的溶劑載液就會(huì )揮發(fā)，這樣反應性微粒會(huì )迅速附著(zhù)在基體表面，同時(shí)非反應性(不穩定)微粒在涂層表面迅速形成納米篩。
在固化完成后，一個(gè)均勻的交聯(lián)結構就會(huì )永久地在基體表面形成。這一微結構上部區域的具有化學(xué)惰性，不易起化學(xué)反應，并具有疏水性，這是其基體混合材料帶來(lái)的好處。涂層會(huì )排斥任何與其接觸的材料。
而且涂層表面納米篩的微粒物理構成可以阻止大分子結構的通過(guò)。只有納米級別的微粒體可以通過(guò)該納米篩，因此成型材料不會(huì )直接粘到模具基質(zhì)材料上，但是蒸汽可通過(guò)納米篩。
納米脫模涂層的應用以及好處
現在世界各地的模具生產(chǎn)者都在使用這種涂層，它被廣泛應用于各種產(chǎn)品系列和新上市的模具中。比如說(shuō)，利用無(wú)摩擦材料例如聚烯烴和合成橡膠成型帽狀或者封閉物時(shí)，這種涂層脫模次數能達到300,000次甚至更多，而摩擦系數較大的材料，根據零件的材料和形狀不同脫模次數能達到幾千次到幾十萬(wàn)次不等，在泵體成型維持次數較少能達到幾千次，在接頭成型時(shí)可以達到幾十萬(wàn)次。
這種納米材料脫模涂層幾乎可以用于各種成型材料——包括重質(zhì)玻璃以及礦物填充樹(shù)脂、橡膠和硅膠，能夠涂在任何鐵質(zhì)或者鋁制基質(zhì)上，也可以用于鈹或銅質(zhì)等基質(zhì)上。這種材料曾成功用于工具鋼上。比如，曾經(jīng)用于H13、P20、S-7這些普通用途模具上，還可以應用于420不銹鋼模具上。除此之外，這種涂層還能用在鈹或銅質(zhì)型芯上，效果很不錯。
該涂層厚度介于100～200納米之間，對于零件尺寸完整性不會(huì )有影響，而且具有憎水，防粘結，防腐蝕性能，以及極低的摩擦系數。
通過(guò)降低模具表面壓力，以及降低摩擦系數帶來(lái)的較高的潤滑性，消除零件表面的拖痕和拉伸痕，從而極大地改善零件外觀(guān)。納米脫模涂層不僅改善了塑膠模具表面的光滑度、精確度，還大幅度提高了塑膠模具制造工業(yè)的生產(chǎn)率!
更快的脫模速度加上更低的填充壓力能夠減少零件重量，節省數量可觀(guān)的材料。因為脫模時(shí)不再使用起模桿，注射成型零件能夠同時(shí)實(shí)現填充時(shí)間減少、成型壓力降低、整個(gè)成型時(shí)間減少和廢品率降低等好處。
這種涂層能夠耐受達到1200華氏度的高溫。因為其納米結構能夠隨著(zhù)模具的熱脹冷縮而相應膨脹或收縮，因此不會(huì )出現產(chǎn)生裂紋或脫落現象。
因為這種涂層無(wú)毒并且不會(huì )粘到零件表面，因此對于出模后的加工操作沒(méi)有影響，比如說(shuō)噴漆、鍍膜或者裝飾等。在凈化室和噴漆臺等無(wú)法使用氣溶膠和硅樹(shù)脂等脫模劑的地方可以使用這種脫模劑。
這種脫模涂層讓模具制造者的工作更具靈活性，能夠讓他們在自己的工廠(chǎng)就可以完成操作，而不用把模具送往第三方工廠(chǎng)進(jìn)行脫模，而這是其他的脫模涂層所做不到的。這種涂層涂裝方便，只需要洗刷涂裝，然后讓它們自然凝固即可。根據其成分不同，凝固時(shí)間也會(huì )從8小時(shí)到16小時(shí)不等。
根據其用途，納米材料脫模劑能夠完全代替傳統的脫模劑。比如說(shuō)，有些合成橡膠零件加工中會(huì )出現粘連問(wèn)題，每次零件都會(huì )產(chǎn)生粘連。很多時(shí)候，工廠(chǎng)會(huì )在每次脫模后用機械臂給模具上噴涂噴霧型脫模劑。這種做法不僅成本高，而且效果很不好，因為這樣做會(huì )把脫模劑噴到零件上。要是能夠使用這種脫模劑，不僅可以讓機械臂更有效率，而且每次脫模后的模具和零件清洗工作也能夠大幅度減少。
在以前，鑄模工人可能需要手工脫模，然后在模具上噴涂氣溶膠脫模劑。這樣做對體力勞動(dòng)量要求大、大大延緩了加工周期并且要用到大量的氣溶膠脫模劑。使用這種脫模劑，所需勞動(dòng)量就會(huì )大大減少，以前占用的工人可以安排做其它工作，機床也能夠全速運轉，大量減少加工時(shí)間，還不用每次都噴涂氣溶膠脫模劑。而且這種脫模劑不溶于大部分的清洗劑，在清洗模具時(shí)也不會(huì )把脫模涂層清洗掉。
要是涂層的某個(gè)地方磨損或者不小心刮傷，工人只修補破損處即可，但是如果用其他脫模涂層的話(huà)，就需要把模具取下，送到原涂層工廠(chǎng)再行涂裝。
納米技術(shù)為模具行業(yè)帶來(lái)好處
模具制造商和鑄模工人應該考慮使用納米材料脫模涂層，因為它可以解決他們面臨的很多問(wèn)題。這種脫模劑能提高零件脫模效率，減少填充材料表面的拖痕和拉伸痕，能夠克服許多因為設計復雜或者材料粘連帶來(lái)的脫模困難。使用這種脫模劑，不管是使用現有的模具還是用新型模具，工廠(chǎng)都能夠自行完成脫模操作，這能為工廠(chǎng)節約大量時(shí)間和資金。
納米技術(shù)是一個(gè)新興的多*交叉的科技領(lǐng)域，主要研究的是以控制單個(gè)原子、分子來(lái)實(shí)現設備特定的功能。納米技術(shù)，是指在0.1～100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動(dòng)規律和特性的一項嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們在研究物質(zhì)構成的過(guò)程中發(fā)現在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數原子或分子，顯著(zhù)地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術(shù)，就稱(chēng)為納米技術(shù)。
納米技術(shù)可以用來(lái)控制組成分子的原子的運動(dòng)?，F在可以利用納米技術(shù)改變或者重組特定的分子結構。這就能夠讓我們制造出具有特定功能的材料。
納米，是一種長(cháng)度單位，符號為nm。1納米=1毫微米=10-9米(既十億分之一米)，約為10個(gè)原子的長(cháng)度。假設一根頭發(fā)的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬(wàn)根，每根的厚度即約為1納米。
當物質(zhì)到納米尺度以后，其性能就會(huì )發(fā)生突變，表現出特殊性能，有些變得更容易導電或導熱，有些變得更堅硬，甚至有些物質(zhì)的磁性也會(huì )發(fā)生改變。有時(shí)涂有納米材料的產(chǎn)品的表面特性也會(huì )發(fā)生巨大的變化。
總之，自從有了納米技術(shù)，以前認為不可能生產(chǎn)的產(chǎn)品，現在也似乎變得無(wú)限可能了。
納米技術(shù)和塑料制品
注塑技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在各種材料添加劑中積極利用納米技術(shù)以及納米復合材料，這些材料具有獨特的導電性能、導熱性能、阻燃性和結構完整性。
要想*限度地改進(jìn)注塑零件的生產(chǎn)和質(zhì)量，最應該考慮的就是模具，然而盡管模具制造者、設計工程師和加工人員都努力追求完美，但有些問(wèn)題仍很難解決。
模具制造商和鑄模工人都面臨著(zhù)巨大的挑戰，為了維持自己的競爭優(yōu)勢，他們需要應付復雜的模具設計要求、加速的加工周期，以及模具和樹(shù)脂等原材料的成本較高等不利因素。
在塑料模具行業(yè)中，很多零件要求緊公差，同時(shí)要求較小的拔模錐度，較高的表面光潔度。有時(shí)候零件的設計要求不利于冷卻或者取出。有時(shí)會(huì )出現粘心、鑄模不善、制件粘連等問(wèn)題。
一種用納米技術(shù)研發(fā)的脫模涂層能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題，為今天的模具制造商和加工者解決了重大的問(wèn)題。這是一種半永久型、自用涂層，其目的就是減少加工時(shí)間、降低起模損壞率和維護費用，同時(shí)還能用來(lái)改進(jìn)注塑零件、吹塑零件和橡膠成型零件的質(zhì)量。涂層是使用納米分子材料制成的納米脫模劑(見(jiàn)圖1)。
每層這種涂層脫模次數能夠達到300,000次，很多情況下都會(huì )超過(guò)這個(gè)次數，這要取決于成型材料、填充料、模具設計形狀、材料流速以及模具表面壓力等因素。
納米涂層原理
納米脫模涂層的革命性表面涂層包括三種內部成分，在涂到表面結構上后會(huì )自行結合。這三種成分作為整體起作用，并協(xié)同形成納米篩(微觀(guān)網(wǎng)絡(luò ))，納米篩可以阻止流體與模具表面結構接觸，同時(shí)能夠讓基質(zhì)材料蒸汽通過(guò)進(jìn)入大氣中。
這種涂料使用了一種溶劑載液(主要成分是乙醇)，能夠很有效地載運反應性(穩定)以及非反應性(不穩定)微粒，并阻止它們在附著(zhù)在基質(zhì)材料上以前形成分子結構。
若將納米脫模涂層涂到基質(zhì)材料表面，這種主要成分是乙醇的溶劑載液就會(huì )揮發(fā)，這樣反應性微粒會(huì )迅速附著(zhù)在基體表面，同時(shí)非反應性(不穩定)微粒在涂層表面迅速形成納米篩。
在固化完成后，一個(gè)均勻的交聯(lián)結構就會(huì )永久地在基體表面形成。這一微結構上部區域的具有化學(xué)惰性，不易起化學(xué)反應，并具有疏水性，這是其基體混合材料帶來(lái)的好處。涂層會(huì )排斥任何與其接觸的材料。
而且涂層表面納米篩的微粒物理構成可以阻止大分子結構的通過(guò)。只有納米級別的微粒體可以通過(guò)該納米篩，因此成型材料不會(huì )直接粘到模具基質(zhì)材料上，但是蒸汽可通過(guò)納米篩。
納米脫模涂層的應用以及好處
現在世界各地的模具生產(chǎn)者都在使用這種涂層，它被廣泛應用于各種產(chǎn)品系列和新上市的模具中。比如說(shuō)，利用無(wú)摩擦材料例如聚烯烴和合成橡膠成型帽狀或者封閉物時(shí)，這種涂層脫模次數能達到300,000次甚至更多，而摩擦系數較大的材料，根據零件的材料和形狀不同脫模次數能達到幾千次到幾十萬(wàn)次不等，在泵體成型維持次數較少能達到幾千次，在接頭成型時(shí)可以達到幾十萬(wàn)次。
這種納米材料脫模涂層幾乎可以用于各種成型材料——包括重質(zhì)玻璃以及礦物填充樹(shù)脂、橡膠和硅膠，能夠涂在任何鐵質(zhì)或者鋁制基質(zhì)上，也可以用于鈹或銅質(zhì)等基質(zhì)上。這種材料曾成功用于工具鋼上。比如，曾經(jīng)用于H13、P20、S-7這些普通用途模具上，還可以應用于420不銹鋼模具上。除此之外，這種涂層還能用在鈹或銅質(zhì)型芯上，效果很不錯。
該涂層厚度介于100～200納米之間，對于零件尺寸完整性不會(huì )有影響，而且具有憎水，防粘結，防腐蝕性能，以及極低的摩擦系數。
通過(guò)降低模具表面壓力，以及降低摩擦系數帶來(lái)的較高的潤滑性，消除零件表面的拖痕和拉伸痕，從而極大地改善零件外觀(guān)。納米脫模涂層不僅改善了塑膠模具表面的光滑度、精確度，還大幅度提高了塑膠模具制造工業(yè)的生產(chǎn)率!
更快的脫模速度加上更低的填充壓力能夠減少零件重量，節省數量可觀(guān)的材料。因為脫模時(shí)不再使用起模桿，注射成型零件能夠同時(shí)實(shí)現填充時(shí)間減少、成型壓力降低、整個(gè)成型時(shí)間減少和廢品率降低等好處。
這種涂層能夠耐受達到1200華氏度的高溫。因為其納米結構能夠隨著(zhù)模具的熱脹冷縮而相應膨脹或收縮，因此不會(huì )出現產(chǎn)生裂紋或脫落現象。
因為這種涂層無(wú)毒并且不會(huì )粘到零件表面，因此對于出模后的加工操作沒(méi)有影響，比如說(shuō)噴漆、鍍膜或者裝飾等。在凈化室和噴漆臺等無(wú)法使用氣溶膠和硅樹(shù)脂等脫模劑的地方可以使用這種脫模劑。
這種脫模涂層讓模具制造者的工作更具靈活性，能夠讓他們在自己的工廠(chǎng)就可以完成操作，而不用把模具送往第三方工廠(chǎng)進(jìn)行脫模，而這是其他的脫模涂層所做不到的。這種涂層涂裝方便，只需要洗刷涂裝，然后讓它們自然凝固即可。根據其成分不同，凝固時(shí)間也會(huì )從8小時(shí)到16小時(shí)不等。
根據其用途，納米材料脫模劑能夠完全代替傳統的脫模劑。比如說(shuō)，有些合成橡膠零件加工中會(huì )出現粘連問(wèn)題，每次零件都會(huì )產(chǎn)生粘連。很多時(shí)候，工廠(chǎng)會(huì )在每次脫模后用機械臂給模具上噴涂噴霧型脫模劑。這種做法不僅成本高，而且效果很不好，因為這樣做會(huì )把脫模劑噴到零件上。要是能夠使用這種脫模劑，不僅可以讓機械臂更有效率，而且每次脫模后的模具和零件清洗工作也能夠大幅度減少。
在以前，鑄模工人可能需要手工脫模，然后在模具上噴涂氣溶膠脫模劑。這樣做對體力勞動(dòng)量要求大、大大延緩了加工周期并且要用到大量的氣溶膠脫模劑。使用這種脫模劑，所需勞動(dòng)量就會(huì )大大減少，以前占用的工人可以安排做其它工作，機床也能夠全速運轉，大量減少加工時(shí)間，還不用每次都噴涂氣溶膠脫模劑。而且這種脫模劑不溶于大部分的清洗劑，在清洗模具時(shí)也不會(huì )把脫模涂層清洗掉。
要是涂層的某個(gè)地方磨損或者不小心刮傷，工人只修補破損處即可，但是如果用其他脫模涂層的話(huà)，就需要把模具取下，送到原涂層工廠(chǎng)再行涂裝。
納米技術(shù)為模具行業(yè)帶來(lái)好處
模具制造商和鑄模工人應該考慮使用納米材料脫模涂層，因為它可以解決他們面臨的很多問(wèn)題。這種脫模劑能提高零件脫模效率，減少填充材料表面的拖痕和拉伸痕，能夠克服許多因為設計復雜或者材料粘連帶來(lái)的脫模困難。使用這種脫模劑，不管是使用現有的模具還是用新型模具，工廠(chǎng)都能夠自行完成脫模操作，這能為工廠(chǎng)節約大量時(shí)間和資金。
