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(jī)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(fù)雜,生產(chǎn)周期長,加工成本高。因此,對失效模具進(jìn)行修復(fù)再利用十分必要。
傳統(tǒng)模具修復(fù)方法為:電火花、氬弧焊修復(fù)、激光堆焊、電刷鍍等。激光熔覆技術(shù)用于模具修復(fù)時具有獨特優(yōu)勢。
2. 優(yōu)勢:靈活可調(diào)、結(jié)合強(qiáng)度高、熱變形小、可實現(xiàn)精準(zhǔn)修復(fù)、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(fù)區(qū)的殘余應(yīng)力也更小;
精度高,自由可控,可實現(xiàn)高檔模具微小缺損的精準(zhǔn)修復(fù);
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(fù)等。
3. 代表案例:
沖壓模具修復(fù)。在金屬材料冷沖壓過程中,模具在壓力機(jī)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(fù)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(jìn)行修復(fù),沖裁模具的沖頭磨損也可以使用激光熔覆高性能涂層進(jìn)行尺寸恢復(fù)及性能強(qiáng)化。
鍛壓模具修復(fù)。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(dǎo)致?lián)p壞報廢。對這類模具也可以采用激光熔覆技術(shù)進(jìn)行模具表面裂紋、缺陷和磨損等問題的修復(fù),同時熔覆高性合金層對其表面進(jìn)行強(qiáng)化。
塑料模具修復(fù)。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(fù)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(qiáng)化就顯得更有經(jīng)濟(jì)價值。
壓鑄模具修復(fù)。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(jìn)而壓鑄成型,這一過程中模具反復(fù)與熾熱金屬接觸,容易發(fā)生熱疲勞、磨損、腐蝕等問題。現(xiàn)有的各種表面強(qiáng)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(jìn)行修復(fù),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(fù)后的模具表面性能甚至可以優(yōu)于新模具。