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          濟南不銹鋼材料
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          濟南金欣發不銹鋼有限公司

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          激光表面硬化技術在模具制造中的應用

          2019-08-06

          濟南激光切割加工講解——激光表面硬化技術在模具制造中的應用,利用激光表面處理技術能使低等級材料實現高性能表面改性,達到件制造低成本與工作表面高性能的佳組合,具有可觀的經濟效益和社會效益。激光硬化依靠材料基體的熱傳導進行自冷淬火,無須冷卻介質和相關配套裝置,成本低,且對環境無污染。激光表面硬化處理后的件表面硬度比常規淬火硬度提高 15% ~20%,硬化層深度通常為 0.3~0.5 mm,若采用更大功率的激光器,可達 1 mm。激光硬化的熱影響區小,淬火應力及變形小,后續加工余量小,甚至有些工件經激光處理后可直接使用。


          激光表面硬化技術在模具制造中的應用


          激光束的能量可連續調整,并且沒有慣性,配合數控系統,可以對形狀復雜的件和其它常規方法難以處理的件進行局部硬化處理,也可以在件的不同部位進行不同的激光硬化處理。正因為激光表面處理的上述特點,它特別適用于常規硬化處理(如滲碳和碳氮共滲淬火、氮化及高中頻感應加熱淬火等)所難于實現的某些件及其局部位置的表面強化處理,因此在模具制造中具有優勢:可實現用低檔模具鋼或鑄鐵替代模具鋼;用國產模具鋼替代進口模具鋼;可對模具實行增強性修復(再制造工程) ,降低模具制造成本。在模具制造中應用激光表面硬化技術,可以集設計、材料選擇、制模、檢驗、修復等技術于一體,大幅度縮短設計制造周期,降低生產成本,變革模具制造方式,終整合提升整個模具產業水平。這些優點無論在技術性還是在經濟性及服務性上,都是現有傳統技術所無法比擬的。


          激光表面硬化技術在模具制造中的應用



          例如,SC6350 微車縱梁前段厚板材拉延模以往一直是采用 Cr12MoV 材料制造,由 12 個鑲塊組合而成,由于鑲塊制造時的淬火變形較大,需要進行二次加工,因鑲塊“接縫”的影響,使該模具的加工費用高、周期長,件易出現“拉燒”的現象,一直無法解決。對模具表面進行激光淬火處理,由原 Cr12MoV 等材料的 12 個鑲塊改用球墨鑄鐵 QT600-2 整體鑄造成型,對型面采用激光強化處理,其硬度達 58~62HRC,淬火后模具無變形,只需對表面稍作打磨,即可投入使用。與原制造工藝相比,模具采用激光處理后,材料節約40%~60%,加工工時和刀具費用降低 30%,使用壽命大幅提高。特別值得注意的是,厚板材拉延模使件“拉燒”的技術難題,在上尚無很好的解決辦法,而采用激光表面強化工藝處理,就有效解決了這個技術難題,提高了沖壓件的表面質量和尺寸精度,達到厚板材拉延模的使用要求,使得模具設計上的材料選擇更加廣泛。


          激光表面硬化技術在模具制造中的應用


          又如,微車覆蓋沖壓件原使用灰口鑄鐵 HT300,硬度僅有 28~32 HRC。模具使用時只沖壓幾十件甚至幾件工件就需進行修模,嚴重影響加工進度并增加勞動強度。經激光對模具型面進行淬火強化處理后,硬度可達58 HRC 以上,大大提高了模具的使用壽命,實驗表明,連續沖壓 5000 個沖次后,無須“油光”仍可繼續沖壓。


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