激光熔覆技術在模具修復中的應用

發布時間：2023-07-14

模具在鑄造成型和塑料成型加工中起著重要作用，其制造工藝復雜，生產周期長，加工成本高。因此，對失效模具進行修復再利用，無疑具有顯著的經濟效益。模具的使用壽命取決于抵抗磨損和機械損傷的能力。一旦磨損過度或機械損壞，必須修復后才能再次使用。 　　激光熔覆技術是21世紀新興的表面處理技術。其基本原理是用磨具磨削工件的破損表面，然后將金屬粉末均勻地放入被磨削工件表面的凹坑中。利用高能量密度激光束將合金材料熔覆在基層表面，得到與基體材料成分和性能完全不同的合金層。涂層材料與基材表面形成完整的冶金結合，主要用于模具、齒輪、軸承、輪轂、發動機、化工和冶金等領域。激光加工技術還包括激光淬火、激光強化等技術。它的研制成功，大大提高了模具和五金件的使用壽命，也提高了產品的質量。 　　激光熔覆技術在模具領域應用的基本工藝流程步驟及注意事項為： 　　1、模具表面檢查及維修計劃的確認：檢查模具是否有裂紋、拉傷、麻點以及需要處理的位置是平面還是R角，針對不同的問題確定維修方案，對需要處理的地方進行適當的打磨。 　　2、模具表面油污清洗：用清洗液清洗，去除水垢、油漬、油脂和油漆等，提高表面覆層效果。 　　3、根據硬度要求選擇合理的鍍層和工藝參數：根據維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(如鑄鐵用鐵機粉)。 　　4、激光熔覆修復：鍍層通過設備均勻鋪開，由激光器發射出激光束，激光束經內部透鏡折射作用于加工表面，使鍍層與母材表面形成完整的金相紐帶。 　　5、處理后模具表面修復：鉗工對復合面進行打磨拋光，保證模具間隙和表面粗糙度符合要求。 　　6. 發貨前檢驗：檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否符合客戶要求，如果不符合要求，必須重做。 　　激光熔覆技術修復模具表面磨損的方法可歸結為：利用恒定功率P的高功率激光束和熱粉流同時入射到模具表面，部分入射光被反射，部分光被吸收，當瞬間吸收的能量超過臨界值時，金屬熔化產生熔池，然后迅速凝固形成冶金結合涂層。激光束按照CAD二次開發應用程序給出的路線逐行逐層來回掃描修復模具。特別是修復后的模具幾乎不需要再加工。

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