纳米级金刚石颗粒涂层帮助医疗器械制造更好地脱模 复材云集|复合材料

制造医疗组件和设备需要精度和可重复性，不仅在初始制造中，而且在精加工过程中尤其如此。有些部件是机械加工的，有些部件是在模具中制造的。模具要求相同水平，有时甚至更高的精确表面光洁度，以确保零件轻松脱模且无损坏。45年来，Bales Metal Surface Solutions（伊利诺伊州唐纳斯格罗夫）一直与全球制造商合作，以实现其业务所需的表面光洁度。Diamond EN（化学镀镍）是该公司开发的专有精加工产品的最新创新，已被证明特别适合医疗器械制造。

模具表面光洁度对成品的质量至关重要。用玻璃珠喷砂可以使表面光滑并去除微裂纹、加工痕迹甚至微毛刺。它还有助于焊接区域。即使通过一致的压力和速度以及对整个模具的处理来管理和控制喷砂，仍会应用额外的涂层以确保更均匀的光洁度并易于从模具中脱模。医疗器械行业面临的其他挑战包括紧迫的生产期限、抛光表面损坏、腐蚀和粘附部件。有无数的涂料产品可用于帮助减少这些问题或完全防止这些问题的产生，具体取决于应用。Bales 为客户提供工程涂层，包括化学镀镍、硬铬、金刚石铬以及他们开发的专有涂层。

Bales Diamond EN 涂层不会扭曲三种不同铝表面处理的表面处理。

制造商寻求一种镀铬的替代品，这种替代品既能提供相同或更高的耐用性，又能带来额外的好处。Bales 的技术销售经理 Rich Wozniak 说，如果客户的模具是由铝等软材料制成的，那么Bales 会要求在镀铬之前先涂一层镍来保护基材，这可能会影响公差。

Bales 的化学家团队使用纳米级金刚石颗粒开发了 Diamond EN，这是一种具有出色硬度和润滑性的化学镀镍涂层。作为钻石铬的替代产品，Diamond EN 提供 57 洛氏硬度 (RC)，经过烘烤处理后可达到 70 RC。除了硬度之外，该产品还具有出色的润滑性和低摩擦系数 (0.10)，可减少磨损并更好地脱模。

内部涂有高抛光Diamond EN 的铝块模具

根据Wozniak 的说法，Diamond EN 的工作温度为 185°F（85°C），最高可承受 1000°F（约538°C）的工作温度——高于大多数模具制造商的工作温度。高工作温度可确保模具制造商在生产过程中获得不一致的热量或尖峰时，涂层不会像镍特氟龙或其他涂层那样被破坏。

Wozniak 说，这种材料的硬度使其成为典型的镀铬模具的绝佳选择，这些模具由于其出色的流动性而具有深肋或凹槽。“镀铬的可能性不大，你很难镀满模具的每个角落，但 Diamond EN 的流动非常均匀，它也非常适用于更高温度的玻璃填充材料和 PVC 成型。它还具有从 0.00005 到 0.0005 英寸的优良电镀厚度范围，密度为8.1 g/cm3。

由 H-13 制成的医疗器械块，涂有Diamond EN，烘烤后硬度为 70 RC。

Bales 的一位长期客户每年生产 6000 万台一次性过敏性皮肤测试设备。这些装置都有专有的钢制插入物，带有一个非常锋利、形状完美的点，用于将患者暴露在用于测试的血清中。测试设备在患者皮肤上应用几秒钟，当设备施加适当的压力时，会产生明显的印记，因此精度是制造设备的关键。客户发现，在成型过程中，这些非常小的插入物有时会粘在模具上，因脱模不当而损坏尖端。该零件的严格公差需要新的解决方案，因此 Bales 使用 Diamond EN 进行了测试，初步测试显示出令人满意的结果。

另一位为医疗行业和其他行业制造塑料注塑模具的客户自 2008 年以来一直与 Bales 合作。他们的许多模具由铁和有色金属组成，需要免受高温塑料、腐蚀性和磨蚀性材料的影响。他们目前的涂层正在失效，导致部件粘连和分层，而其他供应商无法提供解决方案。通过在模具上涂上 Diamond EN，保护基材的耐磨性得到了改善。他们还表示，带涂层的模具显著缩短了周期时间——在某些情况下每个周期最多可缩短几秒。

模芯涂有 Diamond EN，易于脱模。

作为一个在过去几年中已经达到极限的行业，医疗设备公司无法承受在制造核心设备和组件时出现停机或可避免的问题。通过与 Bales 等公司合作，并采取预防措施，用特定的工程涂层解决方案适当地涂敷他们的模具，可以减少停机时间并提高质量，从而提高运营效率。

文章来源：Products Finishing

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