【中国玻璃模具网】玻璃模具是玻璃制品的主要成型工具,玻璃模具在使用过程中频繁交替地与高温玻璃熔体接触。目前,制造玻璃模具的常用材料是铸铁,但是,铸铁的抗氧化性能和耐腐蚀性能均不够理想.易造成模具合缝线处严重损坏。因此,在模具内腔尚可工作的情况下,因合缝线的损坏而导致玻璃制品出现次品或废品,也使模具过早失效。因而玻璃模具寿命低,消耗量极大。我国灰铸铁模具的寿命一般是5~7万只/模,合金铸铁模具的寿命为10-13万只/模。针对玻璃模具的主要失效形式,国内外目前采用了合金铸铁、蠕墨铸铁等材质的模具。但这些材料的使用既提高了模具的成本, 又使模具的铸造、机加工、导热性能等变差。然而利用高能激光束很容易在工件局部区域内实现合金化处理,使工件表面成分变化,以形成具有特殊性能的表厩复合材料层,这样就可以在不改变工件整体性能的基础上,使模具的寿命大幅度提高。
试验材料及设备
2.1 试验材料
试验用的玻璃模具为重庆红岩玻璃厂的640ml啤酒瓶初模,其材料为HT2oo。激光合金化处理时采用Ni—Cr-B—Si粉末,其成分 (%)为:0.II-0 15Cr、0 02~0.03B、0.02~0.03Si、<0.17Fe、0.OO3~0.006C,余量为Ni。
2.2 试验设备
用横流cq 连续渡JG一2型激光器对涂覆粉末进行单次扫描,激光加工机采用可三维连续运动的数控机床。
3 玻璃模具激光合金化处理工艺及结果
啤酒瓶需经过初模和精模两次成型,为保证啤酒瓶的质量.要求2副模具对应的尺寸必须有良好的配合 初模与精模的犬口圆内径分别为 48— o mm和 49一&n mm,而初模与精模的小口圆内径分别为~25.4—8 olmm和 25.7—8 o1rIlm。若初模口径因磨损而变大至直径大于精模对应的口径,此模具即失效。为保证型腔及口圆尺寸的稳定性,选取模具的合缝线部位进行激光合盘化处理.其处理过程为:
(1)预处理。先去掉模具表面的锈斑和氧化膜,
再用丙酮清洗、去油。然后采用粘结剂涂覆法进行预涂覆。粘结剂为松香酒精溶液, 预涂层厚度为0.7-0 9ram。
(2)激光合金化处理。
将预涂覆好的模具(如图1所示)放在激光加工机工作台上,由于模具的外轮廓是半圆形的,因此,首先应调整好模具的位置,使其待处理面与工作台平行,再调整工作台位置,使模具的待处理厩位于焦平面上。然后,根据玻璃模具合缝线的形状编制程序,使光速运动轨迹与合缝线轨迹拟合,最后调节光斑的位置,使光斑中心位于距合缝线lmm处,这样既可保证合金化区域有足够的宽度和深度,又可使合缝线不产生严重倒角。