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激光模具燒焊機提高模具修復(fù)質(zhì)量
信息來源:本站 日期:2019-02-22
傳統(tǒng)的模具修復(fù)技術(shù)過于粗糙,弊端很多。激光模具燒焊機的出現(xiàn)大幅度提高模具修復(fù)質(zhì)量,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。特別是經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國已經(jīng)誕生了大批優(yōu)質(zhì)的激光模具焊接機生產(chǎn)廠家,使我國的模具激光修復(fù)技術(shù)及工藝更加成熟。下面,通發(fā)激光小編以5CrMnMo鋼模具的激光修復(fù)為例,進行論述。
5CrMnMo鋼
(1)激光修復(fù)系統(tǒng):激光修復(fù)技術(shù)是集高功率激光、計算機、數(shù)控機床、CAD/CAM、先進材料、數(shù)控技術(shù)等多科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)。其一,同軸送粉裝置。送粉裝置由送粉器和同軸送粉嘴組成。在送粉器的粉斗下部,由于平衡氣壓的作用形成氣固兩相流化,并從導(dǎo)管開孔,隨載氣輸送粉末。送粉量由輸送氣體的壓力調(diào)節(jié),拓寬了送粉范圍,實現(xiàn)從5g/min~150g/min均勻連續(xù)可調(diào)送粉,送粉精度高達±5%。其二,模具修復(fù)過程的控制。采用紅外測溫技術(shù)來檢測激光加工區(qū)域的溫度場,結(jié)合溫度場標(biāo)定結(jié)果推導(dǎo)出實際的溫度場信息,來控制激光器功率輸出值以及CNC機床的運動速度,以保持熔池溫度穩(wěn)定,避免模具由于過熱或溫度不均產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷。采用比色測溫儀進行測溫,其光路系統(tǒng)選用單臺相機,切換不同濾色片的單通道圖像記錄方式。濾光片及其控制保證兩個濾光片交替置于數(shù)字相機圖像記錄光路中,移動響應(yīng)時間<10ms,由計算機控制的高精度步進電機實現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
(2)激光修復(fù)模具工藝參數(shù):激光修復(fù)工藝參數(shù)主要有激光功率P、掃描速度Vs、送粉量Vf、熔池溫度等。激光修復(fù)過程中,需要控制熔化材料的熔點(取基體、粉末材料兩者最高熔點)Tm+(50~100)℃。參考溫度場計算,理論上P取值為1~2kW、Vs為2~4mm/s可滿足要求。至于熔覆層表面不平度,可通過調(diào)節(jié)送粉量實現(xiàn)其最小化。
激光模具焊接機TFL-200III
(3)激光修復(fù)設(shè)備:采用橫流連續(xù)波5kW—CO2激光器,光速模式為多模,光斑直徑為4mm,基體材料(模具)為5CrMnMo鋼。由于Ni合金粉流動性好,與基體相結(jié)合后表面光潔,價格適中,故選用了Ni60鎳基合金粉末材料。選定激光功率P為1.5kW,Vs=3.2mm/s,Vf=310mg/s。
(4)工藝:在激光修復(fù)模具過程中,在工藝參數(shù)P=1.5kW、Vs=3.2mm/s、Vf=310mg/s,熔覆層厚度1~2mm,可以得到較理想的表面質(zhì)量。為防止模具表面出現(xiàn)裂紋,可以對模具進行200℃×2h的預(yù)熱處理。在修復(fù)過程中可以使用氬氣側(cè)吹保護激光熔覆部位。實際用于模具修復(fù)需要借助激光修復(fù)系統(tǒng)的控制部位,不斷調(diào)節(jié)送粉量Vf,克服熔覆層表面的凸凹不平。
(5)檢驗結(jié)果:經(jīng)檢驗激光熔覆層組織,在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)可獲得組織均勻、細小致密和性能優(yōu)異的修復(fù)層。通過優(yōu)化工藝參數(shù)、基體預(yù)熱的方法可以提高模具修復(fù)質(zhì)量。
由此可見,大量的激光模具焊接機廠家投入研發(fā),使得我國的激光模具修復(fù)設(shè)備越來越先進,激光模具燒焊機提高模具修復(fù)質(zhì)量。
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