在模具制造中應用激光表面硬化技術

激光表面處理技術的使用可使低等級材料實現(xiàn)高性能的表面改性，實現(xiàn)低成本零件制造和高性能工作表面的結合，并具有可觀的經(jīng)濟和社會效益。激光硬化依靠材料基體的熱傳導進行自我冷卻和淬火，不需要冷卻介質(zhì)和相關設備，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。如果使用更強大的激光，則可以達到1mm。激光硬化具有小的熱影響區(qū)，小的淬火應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)，可以對形狀復雜的零件和其他常規(guī)方法難以處理的零件進行局部淬火，并且可以對零件的不同零件進行不同的激光淬火。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，氮化和高中頻感應加熱）難以實現(xiàn)的因此，強化處理在模具制造中具有獨特的優(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)模具鋼進口模具鋼，并可以攜帶加強模具的維修（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，大大縮短設計和制造周期，降低生產(chǎn)成本，改變模具制造方法，并最終整合和增強整個模具行業(yè)水平。這些優(yōu)勢在技術性，經(jīng)濟性和可維護性方面是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術無法比擬的。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個嵌件，形成一個整體。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，通過激光對模具進行加工后，材料節(jié)省了40％到60％，加工時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問題沒有很好的解決方案。激光表面強化工藝有效地解決了這一技術難題，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，使模具設計的材料選擇更加廣泛。在另一個示例中，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，只需要修理幾十甚至幾件工件，就嚴重影響了加工進度，增加了勞動強度。通過激光淬火和強化模具表面后，硬度可以達到58HRC或更高，大大提高了模具的使用壽命。實驗表明，經(jīng)過連續(xù)5,000次打孔后，機油可以繼續(xù)沖壓而不會變硬。