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激光模具烧焊机提高模具修复质量

信息来源:本站 日期:2019-02-22 

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      传统的模具修复技术过于粗糙,弊端很多。激光模具烧焊机的出现大幅度提高模具修复质量,降低了企业的生产成本。特别是经过几十年的发展,我国已经诞生了大批优质的激光模具焊接机生产厂家,使我国的模具激光修复技术及工艺更加成熟。下面,通发激光小编以5CrMnMo钢模具的激光修复为例,进行论述。  

      5CrMnMo钢

                                                 5CrMnMo钢

      (1)激光修复系统:激光修复技术是集高功率激光、计算机、数控机床、CAD/CAM、先进材料、数控技术等多科学的应用技术。其一,同轴送粉装置。送粉装置由送粉器和同轴送粉嘴组成。在送粉器的粉斗下部,由于平衡气压的作用形成气固两相流化,并从导管开孔,随载气输送粉末。送粉量由输送气体的压力调节,拓宽了送粉范围,实现从5g/min~150g/min均匀连续可调送粉,送粉精度高达±5%。其二,模具修复过程的控制。采用红外测温技术来检测激光加工区域的温度场,结合温度场标定结果推导出实际的温度场信息,来控制激光器功率输出值以及CNC机床的运动速度,以保持熔池温度稳定,避免模具由于过热或温度不均产生裂纹、气孔等缺陷。采用比色测温仪进行测温,其光路系统选用单台相机,切换不同滤色片的单通道图像记录方式。滤光片及其控制保证两个滤光片交替置于数字相机图像记录光路中,移动响应时间<10ms,由计算机控制的高精度步进电机实现准确定位。

      (2)激光修复模具工艺参数:激光修复工艺参数主要有激光功率P、扫描速度Vs、送粉量Vf、熔池温度等。激光修复过程中,需要控制熔化材料的熔点(取基体、粉末材料两者最高熔点)Tm+(50~100)℃。参考温度场计算,理论上P取值为1~2kW、Vs为2~4mm/s可满足要求。至于熔覆层表面不平度,可通过调节送粉量实现其最小化。

      激光模具焊接机TFL-200III

                                           激光模具焊接机TFL-200III

      (3)激光修复设备:采用横流连续波5kW—CO2激光器,光速模式为多模,光斑直径为4mm,基体材料(模具)为5CrMnMo钢。由于Ni合金粉流动性好,与基体相结合后表面光洁,价格适中,故选用了Ni60镍基合金粉末材料。选定激光功率P为1.5kW,Vs=3.2mm/s,Vf=310mg/s。

      (4)工艺:在激光修复模具过程中,在工艺参数P=1.5kW、Vs=3.2mm/s、Vf=310mg/s,熔覆层厚度1~2mm,可以得到较理想的表面质量。为防止模具表面出现裂纹,可以对模具进行200℃×2h的预热处理。在修复过程中可以使用氩气侧吹保护激光熔覆部位。实际用于模具修复需要借助激光修复系统的控制部位,不断调节送粉量Vf,克服熔覆层表面的凸凹不平。

      (5)检验结果:经检验激光熔覆层组织,在相当宽的范围内可获得组织均匀、细小致密和性能优异的修复层。通过优化工艺参数、基体预热的方法可以提高模具修复质量。

      由此可见,大量的激光模具焊接机厂家投入研发,使得我国的激光模具修复设备越来越先进,激光模具烧焊机提高模具修复质量。

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