在模具制造中應(yīng)用激光表面硬化技術(shù)

激光表面處理技術(shù)的使用可使低等級材料實(shí)現(xiàn)高性能的表面改性，實(shí)現(xiàn)低成本零件制造和高性能工作表面的結(jié)合，并具有可觀的經(jīng)濟(jì)和社會效益。激光硬化依靠材料基體的熱傳導(dǎo)進(jìn)行自我冷卻和淬火，不需要冷卻介質(zhì)和相關(guān)設(shè)備，成本低廉，并且對環(huán)境沒有污染。與常規(guī)淬火相比，激光表面硬化后零件的表面硬度提高了20％至20％。硬化層的深度通常為0.3至0.5mm。如果使用更強(qiáng)大的激光，則可以達(dá)到1mm。激光硬化具有小的熱影響區(qū)，小的淬火應(yīng)力和變形以及小的后續(xù)加工裕度。激光處理后甚至可以直接使用某些工件。激光束的能量可以連續(xù)調(diào)節(jié)，并且沒有慣性。使用CNC系統(tǒng)，可以對形狀復(fù)雜的零件和其他常規(guī)方法難以處理的零件進(jìn)行局部淬火，并且可以對零件的不同零件進(jìn)行不同的激光淬火。由于激光表面處理的上述特性，它特別適用于某些零件的表面及其局部位置，而這些表面及其局部位置是常規(guī)淬火處理（例如滲碳和碳氮共滲淬火，氮化和高中頻感應(yīng)加熱）難以實(shí)現(xiàn)的因此，強(qiáng)化處理在模具制造中具有獨(dú)特的優(yōu)勢：可以用低級模具鋼或鑄鐵代替高級模具鋼，并用國產(chǎn)模具鋼進(jìn)口模具鋼，并可以攜帶加強(qiáng)模具的維修（再制造工程）以減少模具制造。成本。激光表面硬化技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用可以整合設(shè)計(jì)，材料選擇，模具制造，檢查，維修等技術(shù)，大大縮短設(shè)計(jì)和制造周期，降低生產(chǎn)成本，改變模具制造方法，并最終整合和增強(qiáng)整個(gè)模具行業(yè)水平。這些優(yōu)勢在技術(shù)性，經(jīng)濟(jì)性和可維護(hù)性方面是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)無法比擬的。例如，SC6350微型汽車縱梁前厚板拉絲模始終由Cr12MoV材料制成，由12個(gè)刀片組成。由于刀片制造過程中的大淬火變形，因此需要二次加工。 “接縫的影響??使模具的加工成本和周期長，且零件容易“拉拔和燒焦”現(xiàn)象尚未解決。模具表面經(jīng)過激光淬火，然后用球墨鑄鐵QT600-2代替原始的Cr12MoV和其他材料的12個(gè)嵌件，形成一個(gè)整體。在使用前，只需要在表面上稍微打磨即可。與原始制造工藝相比，通過激光對模具進(jìn)行加工后，材料節(jié)省了40％到60％，加工時(shí)間和工具成本減少了30％，使用壽命大大提高。特別值得一提的是，在世界范圍內(nèi)，對由厚板拉伸模制成的拉伸和燃燒零件的技術(shù)問題沒有很好的解決方案。激光表面強(qiáng)化工藝有效地解決了這一技術(shù)難題，提高了沖壓件的表面質(zhì)量和尺寸精度，滿足了厚板拉絲模的要求，使模具設(shè)計(jì)的材料選擇更加廣泛。在另一個(gè)示例中，灰色的鑄造HT300被用來覆蓋微型汽車的沖壓部件，并且硬度僅為28到32 HRC。使用模具時(shí)，只需要修理幾十甚至幾件工件，就嚴(yán)重影響了加工進(jìn)度，增加了勞動強(qiáng)度。通過激光淬火和強(qiáng)化模具表面后，硬度可以達(dá)到58HRC或更高，大大提高了模具的使用壽命。實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過連續(xù)5,000次打孔后，機(jī)油可以繼續(xù)沖壓而不會變硬。