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热喷涂快速成型工艺及涂层使用寿命
时间:2019-05-08 10:41 点击次数:
热喷涂层的使用寿命是铬涂层的36倍。摩擦系数低,能耗小,摩擦能耗降低,密封填料或双件磨损小,维修减少,陶瓷涂层和钢基复合材料结构。热喷涂可以提高模具的使用寿命,传统的模具制作方式又长又贵。比如说,在汽车行业。从模具拉制到模具生产整个期间,模具拉制和制造约占2/3。激烈的市场竞争对模具的发展提出了高效、优质、低成本的要求。1979年提出了更快原型(rp)的概念,日本东京大学的kawaiihuxiong教授发展了这种清晰的层压模型方式。
 
仪器。更快原型技术使用计算机辅助绘图和制造技能、激光技能和数据科学技能。利用仿真方式建立了三维实体模型。快速成型技术给模具的绘制和制作造成了超越,使模具的绘制和制作变得数字化和快速化。更快原型技能越来越复杂。1994年正式进入执行期。同时,根据快速成型热喷直接金属模具的生产技术,以短的加工周期,低的加工成本,高水平的仿真精度,越来越受到重视。
 
典型的热喷涂快速成型工艺包括:
(1)根据须要进行CAD建模;(2)采用RP技术进行成型,如层状固体制造、熔融积累和堆叠等;(4)在RP原型上涂覆金属制造模型壳;(5)铺设冷却管。然后将还原率低的后村数据倒入壳型上。(6)通过剥离和磨模获得外观光亮、外观精美的金属模具。在热喷涂快速模具制作过程中,不存在剩余缩短误差,因此套管精度高。早期热喷涂更快制模技术主要用作锌基合金等低熔点金属材料。

锌基合金硬度低,耐磨性差。模具的使用受到很大限制。最近几年。国外已开始研究电弧喷涂钢基模具的更快制造,并得到了重大进展。目前效果最好的方式是利用陶瓷等高温固体材料模拟树脂或纸基零件模型,在钢基涂层模具上沉积干燥烧结后的仿制品。因为模具选用高强度钢和其他高强度金属材料喷涂。因此,可以获得高强度、耐磨性的模具腔。novac有限公司和牛津大学有限公司开发了这种基于弧喷钢的数据快速制造工艺,提升了热喷涂技术难以制造大型模具的局限性,福特公司选用这种技术已经可以制造近1m2的大型汽车模具。
 
目前,一些制造单位已开始采用电弧喷涂低熔点锌基合金造型技术。在选择热喷涂法制造高熔点高硬度模具方面,一些科研单位进行了研究,得到了一定的进展。清华大学等离子喷涂高速建模过程是将金属热喷涂粉末喷涂在快速成型表面形成金属壳体。

一些后处理工艺可快速制造出快速模具,可广泛应用于注塑模具、汽车覆盖件等拉伸模具。西安通大学。电弧喷涂和刷镀整合模具制造技术在新型汽车模型大冲压模具更快制造中的使用。该技术采用电弧喷涂技术制造低熔点金属腔,在填充适当的衬底材料和剥离后。采用刷镀技术强化模具外表面涂层,提高模具表面硬度和耐磨性,使模具外观冲突特性更接近钢模,进而更快完成模具生产。该项目已开始制定工业化规划,并已在国内许多汽车厂使用。
 
热喷模具制模技术也存在一些局限性,主要是因为热喷涂层积累了45个左右的观点,因此不宜使模具形状粗糙或特别凌乱。干扰模具品质的终结,须要特别注意。
 
基于热喷模的加固和校正技术
 
模具,独特的是热工模具不仅在高温环境下运行。而且受到磨损、捏合、冲击和冷热疲劳的干扰,因此,外观功能要求严格,如果外观硬度、红硬度、抗氧化性、耐腐蚀性不足,则在使用过程中损伤简单。缩短使用寿命,应加强模具表面。当模具表面划痕时,仅有程度不严重,也能纠正。延长模具使用寿命。

热喷涂技术有着方式灵活、数据选择和规划方便、施工方便、适应性强、效果明显、经济效益高等好处,适用于严重磨损条件下大型模具加工。有更多的火焰喷涂、等离子喷涂和超音速喷涂以加强和修改模具表面。热喷涂是这种耐磨喷涂。
 
火焰喷涂设备简单,操作方便,成本低,但涂层强度不高。热干扰区和变形较大,适用于改变低强度模具的形状。武陵汽车有限公司采用火焰喷涂NICR60A改性汽车高粱成型模。
 
等离子喷涂热能密度高,可用作模具表面改性处理,或微磨损模具表面改性。只是涂层和衬底或用于微量磨损模具外表修正。但喷涂层与基材之问为机械联系,所以多用于非冲击载荷条件下的模具外表改性及形状修正。例如在热作模具外表等离子喷涂钴基合金.较传统办法可延伸两倍寿数。在工具钢制作的高熔点金属揉捏模上等离子喷涂0.5~1.0mm的氧化铝涂层,可将运用温度从1320℃进步650℃,喷涂氧化锆涂层。揉捏温度可达2370℃,模具的运用寿数可延伸5-10倍。
 
超音速喷涂取得的喷涂层与基材之同结台强度高,故可用于中等冲击载荷效果下的模具外表改性及修正,且修正后模具不需求或少数机加工就能够运用。该技能已被一汽成功用于拉延模重要作业面的外表改性.模具运用寿数明显进步。广州有色金属研讨院选用超音速喷涂硬质台金工艺.使Crl2不锈锕控延模修模频率从500件/次进步到7000件腴,寿数进步3~8倍。

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