為何梅花沖棒經金剛陶瓷皮膜製程上線使用即崩裂?－承盛熱處理股份有限公司部落格

客訴處理分享

為何梅花沖棒經金剛陶瓷皮膜製程上線使用即崩裂?

案由背景詳述:

某中部廠商寄來梅花型沖棒失效件,經肉眼觀察刀口端面成片狀崩落,據用戶投訴在上線使用僅數十沖程即下線且沖棒之崩裂碎片還粘在被加工材上。

本案梅花型沖棒材質為SKH-57硬度介於65~67HRC,先前未採用陶瓷皮膜之前是以CVD的TiN製程,雖然上線壽命不佳但陶瓷皮膜製程更不理想,問原因為何?如何改善?

失效原因分析:

經肉眼觀察梅花沖棒端面崩裂處,它是整個端面刀口成片狀剝落且有局部的刀口緣粘黏在被成型材上,因此判定為表面粗糙度不良造成夾屑,當梅花型沖棒在進行冷成型時,由於面粗度不佳,丕料在成型流動時會產生阻抗;也就是跑料不順,不但引發夾屑也造成夾沖棒,最終也因夾屑夾沖棒造成片狀崩裂。

金剛陶瓷皮膜是利用酸鹼電位差將奈米陶瓷植入工件,在製程中有置換反應因此在工件上會殘留鐵碳分子在工件表面上,本案面粗度不良造成最終提早下線,判定為金剛陶瓷皮膜製程結束後,送回用戶手中並未實施抛光製程就上線使用,這也是本案失效主因。

改善辦法:

金剛皮膜製程結束後,在上線使用前必須以青土抛光劑進行抛光,徹底去除在金剛皮膜製程中的置換效應所殘留的鐡碳分子,同時提升工件表面精度,對於冷成型的材料流動絶對加分,更可預防夾屑及後續引發的崩裂問題。本案由於是異形沖棒不易抛光,建議以線切割製成抛光冶具,按照梅花型之幾何圖形進行內孔線切割與被抛光材之間隙單邊預留0.05mm,放置在小型沖床上,將青土抛光劑塗抹在被抛光材,進行往覆式的抛光。