激光表面硬化技術在模具制造中的應用

使用激光表面處理技術可以實現(xiàn)低品位材料的高性能表面改性，實現(xiàn)低成本零件制造和高性能工作表面的結合，這具有可觀的經(jīng)濟和社會效益。激光淬火依靠材料基體的熱傳導進行自冷淬火，無需冷卻介質(zhì)和相關支撐設備，成本低廉，對環(huán)境無污染。與傳統(tǒng)的淬火硬度相比，激光表面硬化處理后的零件的表面硬度提高了％-20％。硬化層的深度通常為0.3-0.5mm。如果使用更高功率的激光，則可以達到1mm。激光淬火的熱影響區(qū)小，淬火應力和變形小，后續(xù)加工余量小。有些工件甚至可以在激光處理后直接使用。激光束的能量可以連續(xù)調(diào)節(jié)，并且沒有慣性。利用數(shù)控系統(tǒng)，可以對具有復雜形狀的零件和難以通過傳統(tǒng)方法處理的其他零件進行局部硬化，并且可以通過不同的激光來硬化零件的不同部分。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，而這些零件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，氮化和高中頻感應加熱淬火）難以達到的等等。）強化處理，使其在模具制造中具有獨特的優(yōu)勢：低品位模具鋼或鑄鐵可替代高端模具鋼，家用模具鋼可替代進口模具鋼，并增強可以進行模具修理（再制造工程）以降低模具制造成本。激光表面硬化技術在模具制造中的應用可以整合設計，材料選擇，模具制造，檢查，維修等技術，大大縮短了設計和制造周期，降低了生產(chǎn)成本，改變了模具制造方法，最終實現(xiàn)了集成和升級整個模具行業(yè)水平。這些優(yōu)勢是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術在技術，經(jīng)濟和服務方面無法比擬的。例如，用于SC6350微型汽車縱梁前部的厚板拉伸模具始終由Cr12MoV材料制成，該材料由12個刀片組成。由于刀片制造過程中的大淬火變形，需要進行二次加工。 “接縫的影響??使模具的加工成本高，周期長，零件容易“燒焦”的現(xiàn)象，一直無法解決。激光淬火是在模具表面上進行的。原始Cr12MoV和其他材料的12個刀片被球墨鑄鐵QT600-2整體鑄件取代。成型表面通過激光??強化，硬度達到58-62HRC。模具淬火后沒有變形。您只需要稍微拋光一下表面就可以使用。與原來的制造工藝相比，通過激光對模具進行加工后，可以節(jié)省材料40％到60％，加工時間和工具成本降低了30％，使用壽命大大提高。特別值得注意的是，對于用于零件拉伸和燃燒的厚板拉伸模具的技術問題，沒有好的國際解決方案。但是，采用激光表面強化工藝可以有效地解決這一技術難題，提高沖壓件的表面質(zhì)量和尺寸精度，滿足厚板拉模的要求，使模具設計中的材料選擇更加廣泛。再例如，灰鑄鐵HT300最初用于微型車的頂蓋沖壓部件，其硬度僅為28-32HRC。使用模具時，只需要修理幾十個甚至幾個工件即可，這嚴重影響了加工進度并增加了勞動強度。經(jīng)過激光淬火和模具表面強化處理后，硬度可以達到58HRC以上，大大提高了模具的使用壽命。實驗表明，經(jīng)過5000次的連續(xù)打孔，不需要“打孔”，仍然可以打出光亮d。