對
模具表面進行處理的主要目的在于提高表面的硬度、耐磨性和耐蝕性,
激光表面強化技術(shù)的應用,在很大程度上提高了模具的表面性能。對于模具的關鍵部位常規(guī)
熱處理由人工采用火焰淬,火焰淬局限性很多,如硬度低,易變形,開裂,后續(xù)需深加工修正,而采用激光
淬火不僅可以解決以上問題,同一硬度下采用激光淬火可以提高耐磨性和使用壽命,而且可對難加工的部位進行局部淬火。
QP4`r#, ceGo:Aa<) 對于提高大型模具使用壽命和減少精密模具的熱處理變形,激光表面強化技術(shù)有著極大的技術(shù)優(yōu)勢,主要包括激光表面淬火和激光表面熔覆。
u6BLhyS 6IC/~Woghx 激光表面淬火
Ov9kD0S }5sJd>u5^ 激光表面淬火是一種利用高能量激
光束掃描工件使被掃描的區(qū)域表面硬化的技術(shù)。
Q2ky| |%-:qk4rG 1.激光淬火的特點
s~Od(,K D3-H!TFpDb ①激光淬火是快速加熱、自激冷卻,不需要爐膛保溫和冷卻液淬火,是一種無污染綠色環(huán)保熱處理
工藝,可以很容易實行對大型模具表面進行均勻淬火。
[)83X\CO C6(WnO{6 ②由于激光加熱速度快,熱影響區(qū)小,又是表面掃描加熱淬火,即瞬間局部加熱淬火,所以被處理的模具變形很小。
N}j^55M_] z'ZGN{L ③由于激光束發(fā)散角很小,具有很好的指向性,能夠通過導光
系統(tǒng)對模具表面進行精確的局部淬火。
olO&7jh7| >L>t$1hXM ④激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3~1.5mm。
rWMG_eP: \~bE|jWbj 3.應用
實例 p;m2RHYF x?MSHOia`P 汽車大型覆蓋件模具一般用合金鑄鐵制造。合金鑄鐵的特性不宜進行整體熱處理,傳統(tǒng)工藝采用火焰淬火,其淬火硬度為40~50HRC。改用激光淬火,模具表面硬度可提高到55~65HRC,硬化層有效深度為0.5~0.7mm,模具耐磨性大大提高,零件拉傷問題得到有效控制,模具在線維修率控制在4%以下。以前每批生產(chǎn)完成后均需對拉深模進行大面積推磨,現(xiàn)只是需要進行簡單維護保養(yǎng)便可。
*,d>(\&[f VC@{cVT 激光熔覆
. ;q4<_ ?$LKn2C 激光熔覆是利用高能的激光束在金屬表面輻照,使涂覆
材料熔化、擴展,與基體結(jié)合并迅速凝固,在基材表面形成一層具有特殊
物理、化學或力學性能的材料。應用激光熔覆技術(shù)處理模具表面,既可以是對己加工成坯的制造模具進行表面改性,也可以是對成形模具進行表面
修復。
9K5[a^q|My GS4
HYF 1.激光熔覆的特點
/|2#s%|-= QBiLH]qa ①由于激光的快速加熱和冷卻過程,激光熔覆層組織細小,結(jié)構(gòu)致密。
, *A', ②由于激光束的高能密度所產(chǎn)生的近似絕熱的快速加熱過程,激光熔覆對基材的熱影響小,引起的變形小。激光熔覆可以有效地修補裂痕、崩角以及磨損的密封邊。
53cW`F ③激光束的
功率、位置和形狀等能夠精確控制,易實現(xiàn)選區(qū)甚至微區(qū)熔覆修復。
R)?zL;,x ④熔覆層的稀釋率小,可精確控制,熔覆層成分具有可設計性。