【中國玻璃模具網(wǎng)】玻璃模具是玻璃制品的主要成型工具,玻璃模具在使用過程中頻繁交替地與高溫玻璃熔體接觸。目前,制造玻璃模具的常用材料是鑄鐵,但是,鑄鐵的抗氧化性能和耐腐蝕性能均不夠理想.易造成模具合縫線處嚴重損壞。因此,在模具內(nèi)腔尚可工作的情況下,因合縫線的損壞而導(dǎo)致玻璃制品出現(xiàn)次品或廢品,也使模具過早失效。因而玻璃模具壽命低,消耗量極大。我國灰鑄鐵模具的壽命一般是5~7萬只/模,合金鑄鐵模具的壽命為10-13萬只/模。針對玻璃模具的主要失效形式,國內(nèi)外目前采用了合金鑄鐵、蠕墨鑄鐵等材質(zhì)的模具。但這些材料的使用既提高了模具的成本, 又使模具的鑄造、機加工、導(dǎo)熱性能等變差。然而利用高能激光束很容易在工件局部區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)合金化處理,使工件表面成分變化,以形成具有特殊性能的表廄復(fù)合材料層,這樣就可以在不改變工件整體性能的基礎(chǔ)上,使模具的壽命大幅度提高。
試驗材料及設(shè)備
2.1 試驗材料
試驗用的玻璃模具為重慶紅巖玻璃廠的640ml啤酒瓶初模,其材料為HT2oo。激光合金化處理時采用Ni—Cr-B—Si粉末,其成分 (%)為:0.II-0 15Cr、0 02~0.03B、0.02~0.03Si、<0.17Fe、0.OO3~0.006C,余量為Ni。
2.2 試驗設(shè)備
用橫流cq 連續(xù)渡JG一2型激光器對涂覆粉末進行單次掃描,激光加工機采用可三維連續(xù)運動的數(shù)控機床。
3 玻璃模具激光合金化處理工藝及結(jié)果
啤酒瓶需經(jīng)過初模和精模兩次成型,為保證啤酒瓶的質(zhì)量.要求2副模具對應(yīng)的尺寸必須有良好的配合 初模與精模的犬口圓內(nèi)徑分別為 48— o mm和 49一&n mm,而初模與精模的小口圓內(nèi)徑分別為~25.4—8 olmm和 25.7—8 o1rIlm。若初模口徑因磨損而變大至直徑大于精模對應(yīng)的口徑,此模具即失效。為保證型腔及口圓尺寸的穩(wěn)定性,選取模具的合縫線部位進行激光合盤化處理.其處理過程為:
(1)預(yù)處理。先去掉模具表面的銹斑和氧化膜,
再用丙酮清洗、去油。然后采用粘結(jié)劑涂覆法進行預(yù)涂覆。粘結(jié)劑為松香酒精溶液, 預(yù)涂層厚度為0.7-0 9ram。
(2)激光合金化處理。
將預(yù)涂覆好的模具(如圖1所示)放在激光加工機工作臺上,由于模具的外輪廓是半圓形的,因此,首先應(yīng)調(diào)整好模具的位置,使其待處理面與工作臺平行,再調(diào)整工作臺位置,使模具的待處理廄位于焦平面上。然后,根據(jù)玻璃模具合縫線的形狀編制程序,使光速運動軌跡與合縫線軌跡擬合,最后調(diào)節(jié)光斑的位置,使光斑中心位于距合縫線lmm處,這樣既可保證合金化區(qū)域有足夠的寬度和深度,又可使合縫線不產(chǎn)生嚴重倒角。