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(yī)療、工程和材料學(xué)方面納米技術(shù)都有長足的進(jìn)步?？梢哉f納米技術(shù)的應(yīng)用給人類帶來巨大福祉。
納米技術(shù)是一個新興的多*交叉的科技領(lǐng)域，主要研究的是以控制單個原子、分子來實現(xiàn)設(shè)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(nèi)的運動規(guī)律和特性的一項嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們在研究物質(zhì)構(gòu)成的過程中發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱為納米技術(shù)。
納米技術(shù)可以用來控制組成分子的原子的運動?，F(xiàn)在可以利用納米技術(shù)改變或者重組特定的分子結(jié)構(gòu)。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個原子的長度。假設(shè)一根頭發(fā)的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。
當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，其性能就會發(fā)生突變，表現(xiàn)出特殊性能，有些變得更容易導(dǎo)電或?qū)?，有些變得更堅硬，甚至有些物質(zhì)的磁性也會發(fā)生改變。有時涂有納米材料的產(chǎn)品的表面特性也會發(fā)生巨大的變化。
總之，自從有了納米技術(shù)，以前認(rèn)為不可能生產(chǎn)的產(chǎn)品，現(xiàn)在也似乎變得無限可能了。
納米技術(shù)和塑料制品
注塑技術(shù)已經(jīng)開始在各種材料添加劑中積極利用納米技術(shù)以及納米復(fù)合材料，這些材料具有獨特的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能、阻燃性和結(jié)構(gòu)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(yīng)該考慮的就是模具，然而盡管模具制造者、設(shè)計工程師和加工人員都努力追求完美，但有些問題仍很難解決。
模具制造商和鑄模工人都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，為了維持自己的競爭優(yōu)勢，他們需要應(yīng)付復(fù)雜的模具設(shè)計要求、加速的加工周期，以及模具和樹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，同時要求較小的拔模錐度，較高的表面光潔度。有時候零件的設(shè)計要求不利于冷卻或者取出。有時會出現(xiàn)粘心、鑄模不善、制件粘連等問題。
一種用納米技術(shù)研發(fā)的脫模涂層能夠有效解決這個問題，為今天的模具制造商和加工者解決了重大的問題。這是一種半永久型、自用涂層，其目的就是減少加工時間、降低起模損壞率和維護費用，同時還能用來改進(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(見圖1)。
每層這種涂層脫模次數(shù)能夠達(dá)到300,000次，很多情況下都會超過這個次數(shù)，這要取決于成型材料、填充料、模具設(shè)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(nèi)部成分，在涂到表面結(jié)構(gòu)上后會自行結(jié)合。這三種成分作為整體起作用，并協(xié)同形成納米篩(微觀網(wǎng)絡(luò))，納米篩可以阻止流體與模具表面結(jié)構(gòu)接觸，同時能夠讓基質(zhì)材料蒸汽通過進(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(yīng)性(穩(wěn)定)以及非反應(yīng)性(不穩(wěn)定)微粒，并阻止它們在附著在基質(zhì)材料上以前形成分子結(jié)構(gòu)。
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揮發(fā)，這樣反應(yīng)性微粒會迅速附著在基體表面，同時非反應(yīng)性(不穩(wěn)定)微粒在涂層表面迅速形成納米篩。
在固化完成后，一個均勻的交聯(lián)結(jié)構(gòu)就會永久地在基體表面形成。這一微結(jié)構(gòu)上部區(qū)域的具有化學(xué)惰性，不易起化學(xué)反應(yīng)，并具有疏水性，這是其基體混合材料帶來的好處。涂層會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(gòu)成可以阻止大分子結(jié)構(gòu)的通過。只有納米級別的微粒體可以通過該納米篩，因此成型材料不會直接粘到模具基質(zhì)材料上，但是蒸汽可通過納米篩。
納米脫模涂層的應(yīng)用以及好處
現(xiàn)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(yīng)用于各種產(chǎn)品系列和新上市的模具中。比如說，利用無摩擦材料例如聚烯烴和合成橡膠成型帽狀或者封閉物時，這種涂層脫模次數(shù)能達(dá)到300,000次甚至更多，而摩擦系數(shù)較大的材料，根據(jù)零件的材料和形狀不同脫模次數(shù)能達(dá)到幾千次到幾十萬次不等，在泵體成型維持次數(shù)較少能達(dá)到幾千次，在接頭成型時可以達(dá)到幾十萬次。
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(yīng)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有影響，而且具有憎水，防粘結(jié)，防腐蝕性能，以及極低的摩擦系數(shù)。
通過降低模具表面壓力，以及降低摩擦系數(shù)帶來的較高的潤滑性，消除零件表面的拖痕和拉伸痕，從而極大地改善零件外觀。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(jié)省數(shù)量可觀的材料。因為脫模時不再使用起模桿，注射成型零件能夠同時實現(xiàn)填充時間減少、成型壓力降低、整個成型時間減少和廢品率降低等好處。
這種涂層能夠耐受達(dá)到1200華氏度的高溫。因為其納米結(jié)構(gòu)能夠隨著模具的熱脹冷縮而相應(yīng)膨脹或收縮，因此不會出現(xiàn)產(chǎn)生裂紋或脫落現(xiàn)象。
因為這種涂層無毒并且不會粘到零件表面，因此對于出模后的加工操作沒有影響，比如說噴漆、鍍膜或者裝飾等。在凈化室和噴漆臺等無法使用氣溶膠和硅樹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就可以完成操作，而不用把模具送往第三方工廠進(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(jù)其成分不同，凝固時間也會從8小時到16小時不等。
根據(jù)其用途，納米材料脫模劑能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫模劑。比如說，有些合成橡膠零件加工中會出現(xiàn)粘連問題，每次零件都會產(chǎn)生粘連。很多時候，工廠會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，所需勞動量就會大大減少，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(zhuǎn)，大量減少加工時間，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，在清洗模具時也不會把脫模涂層清洗掉。
要是涂層的某個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，就需要把模具取下，送到原涂層工廠再行涂裝。
納米技術(shù)為模具行業(yè)帶來好處
模具制造商和鑄模工人應(yīng)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(shè)計復(fù)雜或者材料粘連帶來的脫模困難。使用這種脫模劑，不管是使用現(xiàn)有的模具還是用新型模具，工廠都能夠自行完成脫模操作，這能為工廠節(jié)約大量時間和資金。
納米技術(shù)是一個新興的多*交叉的科技領(lǐng)域，主要研究的是以控制單個原子、分子來實現(xiàn)設(shè)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(nèi)的運動規(guī)律和特性的一項嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們在研究物質(zhì)構(gòu)成的過程中發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱為納米技術(shù)。
納米技術(shù)可以用來控制組成分子的原子的運動?，F(xiàn)在可以利用納米技術(shù)改變或者重組特定的分子結(jié)構(gòu)。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個原子的長度。假設(shè)一根頭發(fā)的直徑為0.05毫米，把它徑向平均剖成5萬根，每根的厚度即約為1納米。
當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，其性能就會發(fā)生突變，表現(xiàn)出特殊性能，有些變得更容易導(dǎo)電或?qū)?，有些變得更堅硬，甚至有些物質(zhì)的磁性也會發(fā)生改變。有時涂有納米材料的產(chǎn)品的表面特性也會發(fā)生巨大的變化。
總之，自從有了納米技術(shù)，以前認(rèn)為不可能生產(chǎn)的產(chǎn)品，現(xiàn)在也似乎變得無限可能了。
納米技術(shù)和塑料制品
注塑技術(shù)已經(jīng)開始在各種材料添加劑中積極利用納米技術(shù)以及納米復(fù)合材料，這些材料具有獨特的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能、阻燃性和結(jié)構(gòu)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(yīng)該考慮的就是模具，然而盡管模具制造者、設(shè)計工程師和加工人員都努力追求完美，但有些問題仍很難解決。
模具制造商和鑄模工人都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，為了維持自己的競爭優(yōu)勢，他們需要應(yīng)付復(fù)雜的模具設(shè)計要求、加速的加工周期，以及模具和樹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，同時要求較小的拔模錐度，較高的表面光潔度。有時候零件的設(shè)計要求不利于冷卻或者取出。有時會出現(xiàn)粘心、鑄模不善、制件粘連等問題。
一種用納米技術(shù)研發(fā)的脫模涂層能夠有效解決這個問題，為今天的模具制造商和加工者解決了重大的問題。這是一種半永久型、自用涂層，其目的就是減少加工時間、降低起模損壞率和維護費用，同時還能用來改進(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(見圖1)。
每層這種涂層脫模次數(shù)能夠達(dá)到300,000次，很多情況下都會超過這個次數(shù)，這要取決于成型材料、填充料、模具設(shè)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(nèi)部成分，在涂到表面結(jié)構(gòu)上后會自行結(jié)合。這三種成分作為整體起作用，并協(xié)同形成納米篩(微觀網(wǎng)絡(luò))，納米篩可以阻止流體與模具表面結(jié)構(gòu)接觸，同時能夠讓基質(zhì)材料蒸汽通過進(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(yīng)性(穩(wěn)定)以及非反應(yīng)性(不穩(wěn)定)微粒，并阻止它們在附著在基質(zhì)材料上以前形成分子結(jié)構(gòu)。
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揮發(fā)，這樣反應(yīng)性微粒會迅速附著在基體表面，同時非反應(yīng)性(不穩(wěn)定)微粒在涂層表面迅速形成納米篩。
在固化完成后，一個均勻的交聯(lián)結(jié)構(gòu)就會永久地在基體表面形成。這一微結(jié)構(gòu)上部區(qū)域的具有化學(xué)惰性，不易起化學(xué)反應(yīng)，并具有疏水性，這是其基體混合材料帶來的好處。涂層會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(gòu)成可以阻止大分子結(jié)構(gòu)的通過。只有納米級別的微粒體可以通過該納米篩，因此成型材料不會直接粘到模具基質(zhì)材料上，但是蒸汽可通過納米篩。
納米脫模涂層的應(yīng)用以及好處
現(xiàn)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(yīng)用于各種產(chǎn)品系列和新上市的模具中。比如說，利用無摩擦材料例如聚烯烴和合成橡膠成型帽狀或者封閉物時，這種涂層脫模次數(shù)能達(dá)到300,000次甚至更多，而摩擦系數(shù)較大的材料，根據(jù)零件的材料和形狀不同脫模次數(shù)能達(dá)到幾千次到幾十萬次不等，在泵體成型維持次數(shù)較少能達(dá)到幾千次，在接頭成型時可以達(dá)到幾十萬次。
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(yīng)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有影響，而且具有憎水，防粘結(jié)，防腐蝕性能，以及極低的摩擦系數(shù)。
通過降低模具表面壓力，以及降低摩擦系數(shù)帶來的較高的潤滑性，消除零件表面的拖痕和拉伸痕，從而極大地改善零件外觀。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(jié)省數(shù)量可觀的材料。因為脫模時不再使用起模桿，注射成型零件能夠同時實現(xiàn)填充時間減少、成型壓力降低、整個成型時間減少和廢品率降低等好處。
這種涂層能夠耐受達(dá)到1200華氏度的高溫。因為其納米結(jié)構(gòu)能夠隨著模具的熱脹冷縮而相應(yīng)膨脹或收縮，因此不會出現(xiàn)產(chǎn)生裂紋或脫落現(xiàn)象。
因為這種涂層無毒并且不會粘到零件表面，因此對于出模后的加工操作沒有影響，比如說噴漆、鍍膜或者裝飾等。在凈化室和噴漆臺等無法使用氣溶膠和硅樹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就可以完成操作，而不用把模具送往第三方工廠進(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(jù)其成分不同，凝固時間也會從8小時到16小時不等。
根據(jù)其用途，納米材料脫模劑能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫模劑。比如說，有些合成橡膠零件加工中會出現(xiàn)粘連問題，每次零件都會產(chǎn)生粘連。很多時候，工廠會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，所需勞動量就會大大減少，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(zhuǎn)，大量減少加工時間，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，在清洗模具時也不會把脫模涂層清洗掉。
要是涂層的某個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，就需要把模具取下，送到原涂層工廠再行涂裝。
納米技術(shù)為模具行業(yè)帶來好處
模具制造商和鑄模工人應(yīng)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(shè)計復(fù)雜或者材料粘連帶來的脫模困難。使用這種脫模劑，不管是使用現(xiàn)有的模具還是用新型模具，工廠都能夠自行完成脫模操作，這能為工廠節(jié)約大量時間和資金。
