模具修復的四種常見方式

文/楊柳

模具在現代工業中具有極其重要的作用，它的質量直接決定產品的質量。提高模具的使用壽命和精度、縮短模具的制造周期，是許多企業急需解決的技術問題，但在模具使用過程中經常會出現塌角、變形、磨損、甚至折斷等失效形式。

氬弧焊修復

利用連續送進的焊絲與工件之間燃燒的電弧作熱源，由焊炬噴嘴噴出的氣體保護電弧來進行焊接的。目前氬弧焊是常用的方法，可適用于大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。溶化極惰性氣體保護焊適用于不銹鋼、鋁、鎂、銅、鈦、鋯及鎳合金，由于價格低，被廣泛用于模具修復焊，但焊接熱影響面積大、焊點大等缺點，目前在精密模具修補方面已逐步補激光焊所代替。

模具修補機修復

　　模具修補機是修復模具表面磨損、加工缺陷的高新設備。模具修補機強化模具壽命長，經濟效益好。可以應用各種鐵基合金（碳鋼、合金鋼、鑄鐵）、鎳基合金等各種金屬材料模具及工件的表面強化及修復并大幅提高使用壽命。

1.模具修補機的原理
　　其是利用高頻電火花放電原理，對工件進行無熱堆焊來修補金屬模具的表面缺陷與磨損，主要特點是熱影響區域小，模具修復后不會變形，不用退火，無應力集中，不出現裂紋，保證了模具的完好性；也可以利用它的強化功能對模具工件進行表面強化處理，滿足模具的耐磨性、耐熱性、耐蝕性等性能要求。

2.應用范圍
　　模具修補機可用于機械、汽車、輕工、家電、石油、化工及電力等行業，用于熱擠壓模具、溫擠壓膜具、熱鍛摸、軋輥以及關鍵零件等的修復與表面強化處理。
　　例如，可應用ESD—05型電火花堆焊修復機對磨損、碰傷、劃痕的注射模補焊，以及對壓鑄模如鋅鋁壓鑄模的銹蝕、脫落、損傷修復。機器功率900W，輸入電壓AC220V，頻率50~500Hz，電壓范圍20~100V，輸出百分比10%~100%。

電刷鍍修復

電刷鍍技術是采用一種專用直流電源設備，電源的正極接鍍筆，作為刷鍍時的陽極；電源的負極接工件，作為刷鍍時的陰極，鍍筆通常采用高純細石墨塊作為陽極材料，石墨塊外面裹上棉花和耐磨的滌棉套。

工作時，電源組件調整到合適的電壓，并使浸滿鍍液得鍍筆以一定的相對運動速度在被修復工件表面接觸的部位，鍍液中的金屬離子在電場力的作用下擴散到工件表面上，在表面上獲得電子還原成金屬原子，從而這些金屬原子沉積結晶形成鍍層，也就是在被修復塑料模具型腔工作面上獲得所需要的均勻沉積層。

等離子堆焊機，等離子噴焊機，軸堆焊修復

激光堆焊修復

激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成得激光束為熱源進行的焊接。這種焊接方法通常有連續功率激光焊和脈沖功率激光焊。激光焊優點是不需要在真空中進行，缺點則是穿透力不如電子束焊強。激光焊時能進行精確的能量控制，因而可以實現精密器件的焊接。它能應用于很多金屬，特別是能解決一些難焊金屬及異種金屬的焊接。目前已廣范用于模具的修復。

激光熔覆技術

激光表面熔敷技術，是在激光束作用下，將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化，光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低、與基體材料呈冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法。

如，對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后，硬度最高達2200HV以上，耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后，將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比，發現前者的耐蝕性明顯高于后者。

激光熔覆，按送粉工藝的不同可分為兩類：粉末預置法和同步送粉法。兩種方法效果相似，同步送粉法具有易實現自動化控制，激光能量吸收率高，無內部氣孔，尤其熔覆金屬陶瓷，可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能，使硬質陶瓷相可以在熔覆層內均勻分布等優點。

激光熔覆具有的特點

（1）冷卻速度快（高達106K/s），屬于快速凝固過程，容易得到細晶組織或產生平衡態所無法得到的新相，如非穩相、非晶態等；

（2）涂層稀釋率低（一般小于5%），與基體呈牢固的冶金結合或界面擴散結合，通過對激光工藝參數的調整，可以獲得低稀釋率的良好涂層，并且涂層成分和稀釋度可控；

（3）熱輸入和畸變較小，尤其是采用高功率密度快速熔覆時，變形可降低到零件的裝配公差內；

（4）粉末選擇幾乎沒有任何限制，特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金；

（5）熔覆層的厚度范圍大，單道送粉一次涂覆厚度在0.2-2.0mm；

（6）能進行選區熔敷，材料消耗少，具有卓越的性價比；

（7）光束瞄準可以使難以接近的區域熔敷；

（8）工藝過程易于實現自動化，很適合常見易損件的磨損修復。