模具熔覆案例:
1. 必要性:
模具的使用壽命取決于其抗磨損、抗機械損傷能力,一旦損壞,只能購買或定制新的模具。模具制造工藝復雜,生產(chǎn)周期長,加工成本高。因此,對失效模具進行修復再利用十分必要。
傳統(tǒng)模具修復方法為:電火花、氬弧焊修復、激光堆焊、電刷鍍等。激光熔覆技術(shù)用于模具修復時具有獨特優(yōu)勢。
2. 優(yōu)勢:靈活可調(diào)、結(jié)合強度高、熱變形小、可實現(xiàn)精準修復、自動化程度高、節(jié)約成本
粉末材料靈活可調(diào),可滿足不同性能需求;
熱輸入畸變較小,對基體熱影響小,修復區(qū)的殘余應(yīng)力也更??;
精度高,自由可控,可實現(xiàn)高檔模具微小缺損的精準修復;
工藝過程易于實現(xiàn)自動化,很適合常見易損件的磨損修復等。
3. 代表案例:
沖壓模具修復。在金屬材料冷沖壓過程中,模具在壓力機的作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形或分離,大批量生產(chǎn)時模具的磨損是較為突出的問題。使用激光熔覆的方法修復磨損或出現(xiàn)缺陷的沖壓模具,比如錘鍛模沖頭在根部出現(xiàn)的熱裂紋及橋部塌陷使用激光熔覆工藝進行修復,沖裁模具的沖頭磨損也可以使用激光熔覆高性能涂層進行尺寸恢復及性能強化。
鍛壓模具修復。鍛壓,不論是熱鍛還是冷鍛對模具要求都非常高。而且模具的工況也更惡劣,更容易出現(xiàn)各種問題,從而導致?lián)p壞報廢。對這類模具也可以采用激光熔覆技術(shù)進行模具表面裂紋、缺陷和磨損等問題的修復,同時熔覆高性合金層對其表面進行強化。
塑料模具修復。各種塑料模具,如注塑模、吹塑模等其表面也存在熱疲勞及磨損腐蝕等問題,相對來說塑料模具較為復雜,精度要求也較高,所以其模具成本也較高,對這類報廢模具的維修和強化就顯得更有經(jīng)濟價值。
壓鑄模具修復。金屬壓力鑄造,尤其是輕合金的壓力鑄造在汽車、通訊等行業(yè)的產(chǎn)品上大量應(yīng)用。壓力鑄造時熔融金屬在高壓、高速下充滿模具型腔進而壓鑄成型,這一過程中模具反復與熾熱金屬接觸,容易發(fā)生熱疲勞、磨損、腐蝕等問題?,F(xiàn)有的各種表面強化技術(shù)會造成大量的壓鑄模具因表面磨損、熱裂紋和腐蝕等原因而不能再投入生產(chǎn),這造成了巨大的浪費。對于這些模具就非常適合采用激光熔覆高性能納米涂層的方法進行修復,由于激光處理的快速熔凝特點和納米涂層的優(yōu)越性,修復后的模具表面性能甚至可以優(yōu)于新模具。