激光熔覆技术在模具修复中的应用

      模具在铸造成型和塑料成型加工中起着重要作用，其制造工艺复杂，生产周期长，加工成本高。因此，对失效模具进行修复再利用，无疑具有显着的经济效益。模具的使用寿命取决于抵抗磨损和机械损伤的能力。一旦磨损过度或机械损坏，必须修复后才能再次使用。

激光熔覆技术是21世纪新兴的表面处理技术。其基本原理是用磨具磨削工件的破损表面，然后将金属粉末均匀地放入被磨削工件表面的凹坑中。利用高能量密度激光束将合金材料熔覆在基层表面，得到与基体材料成分和性能完全不同的合金层。涂层材料与基材表面形成完整的冶金结合，主要用于模具、齿轮、轴承、轮毂、发动机、化工和冶金等领域。激光加工技术还包括激光淬火、激光强化等技术。它的研制成功，大大提高了模具和五金件的使用寿命，也提高了产品的质量。

激光熔覆技术在模具领域应用的基本工艺流程步骤及注意事项为：

1、模具表面检查及维修计划的确认：检查模具是否有裂纹、拉伤、麻点以及需要处理的位置是平面还是R角，针对不同的问题确定维修方案，对需要处理的地方进行适当的打磨。

2、模具表面油污清洗：用清洗液清洗，去除水垢、油渍、油脂和油漆等，提高表面覆层效果。

3、根据硬度要求选择合理的镀层和工艺参数：根据维护计划和客户要求选择合适的功率、焦距、光斑和镀膜(如铸铁用铁机粉)。

4、激光熔覆修复：镀层通过设备均匀铺开，由激光器发射出激光束，激光束经内部透镜折射作用于加工表面，使镀层与母材表面形成完整的金相纽带。

5、处理后模具表面修复：钳工对复合面进行打磨抛光，保证模具间隙和表面粗糙度符合要求。

6. 发货前检验：检查处理后的硬度和表面粗糙度是否符合客户要求，如果不符合要求，必须重做。

激光熔覆技术修复模具表面磨损的方法可归结为：利用恒定功率P的高功率激光束和热粉流同时入射到模具表面，部分入射光被反射，部分光被吸收，当瞬间吸收的能量超过临界值时，金属熔化产生熔池，然后迅速凝固形成冶金结合涂层。激光束按照CAD二次开发应用程序给出的路线逐行逐层来回扫描修复模具。特别是修复后的模具几乎不需要再加工。