激光技術(shù)助力我國精密模具加快結(jié)構(gòu)調(diào)整

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具工業(yè)日益發(fā)達(dá)，許多行業(yè)對于模具的要求也在開始變精密模具行業(yè)前景一片廣闊，精密模具市場出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況。然而我國模具行業(yè)生產(chǎn)的高中低端的比例極不平衡，這非常不利于我國模具行業(yè)的發(fā)展。亟需加快結(jié)構(gòu)調(diào)整速度，發(fā)展高端市場部分，與國際市場同步。激光技術(shù)在這不利的發(fā)展?fàn)顩r下，發(fā)揚(yáng)它的獨(dú)特優(yōu)勢，為模具行業(yè)發(fā)展高端市場出一份力。

　　激光表面處理技術(shù)能使低等級材料實(shí)現(xiàn)高性能表面改性，達(dá)到零件制造低成本與工作表面高性能的最佳組合，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。激光束的能量可連續(xù)調(diào)整，并且沒有慣性，配合數(shù)控系統(tǒng)，可以對形狀復(fù)雜的零件和其它常規(guī)方法難以處理的零件進(jìn)行局部硬化處理，也可以在零件的不同部位進(jìn)行不同的激光硬化處理。

　　正因?yàn)榧す獗砻嫣幚淼纳鲜鎏攸c(diǎn)，它特別適用于常規(guī)硬化處理(如滲碳和碳氮共滲淬火、氮化及高中頻感應(yīng)加熱淬火等)所難于實(shí)現(xiàn)的某些零件及其局部位置的表面強(qiáng)化處理，因此在模具制造中具有獨(dú)特優(yōu)勢：可實(shí)現(xiàn)用低檔模具鋼或鑄鐵替代高檔模具鋼；用國產(chǎn)模具鋼替代進(jìn)口模具鋼；可對模具實(shí)行增強(qiáng)性修復(fù)(再制造工程)，降低模具制造成本。

　　在模具制造中應(yīng)用激光表面硬化技術(shù)，可以集設(shè)計(jì)、材料選擇、制模、檢驗(yàn)、修復(fù)等技術(shù)于一體，大幅度縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低生產(chǎn)成本，變革模具制造方式，最終整合提升整個(gè)模具產(chǎn)業(yè)水平。這些優(yōu)點(diǎn)無論在技術(shù)性還是在經(jīng)濟(jì)性及服務(wù)性上，都是現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)所無法比擬的。

激光熔融技術(shù)應(yīng)用于制造模具型芯

　　在模具制造中，金屬的激光熔融日益增加的重要性是主要原因。采用這種工藝，冷卻通道可以設(shè)置在非常貼近模具輪廓的下面。對有著設(shè)有加強(qiáng)筋和網(wǎng)狀筋的一些不同壁厚的復(fù)雜零件能在貼近輪廓需要冷卻的部位進(jìn)行冷卻，而在前些年，注塑過程中材料流動(dòng)特性是不可控制的，但現(xiàn)在其可控性是可以實(shí)現(xiàn)的了。通過冷卻，除了可以縮短生產(chǎn)時(shí)間外，還可以減少零件的變形，冷卻通道的橫截面大于5mm。因此就能把冷卻通道安置在貼近模具輪廓2~3mm的部位，以進(jìn)行最佳的冷卻。

　　還有與冷卻不同的是，通過這樣的通道來實(shí)現(xiàn)溫度的控制。例如，發(fā)生在高光澤反射鏡（高光澤效應(yīng)）的溫度調(diào)控。有一些模具甚至通過分開的通道回路承擔(dān)兩個(gè)任務(wù)：一個(gè)通道對高光澤反射表面進(jìn)行溫度控制；而在有加強(qiáng)筋的內(nèi)部輪廓?jiǎng)t通過另一個(gè)通道實(shí)施冷卻，以避免構(gòu)件的變形。Fa?nacht公司所生產(chǎn)的采用這種冷卻技術(shù)的模具，在用于批量生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)時(shí)間可以縮短40%，這意味著大幅度地提高了注塑的生產(chǎn)效率。

激光焊逐漸取代傳統(tǒng)模具修補(bǔ)技術(shù)

　　模具專家羅百輝表示，修復(fù)模具的方法很多，如電火花工藝、氬弧焊修復(fù)、激光堆焊技術(shù)、電刷鍍方法。目前在精密模具修補(bǔ)方面已逐步被激光焊所代替。電刷鍍修復(fù)電刷鍍技術(shù)是采用一種專用直流電源設(shè)備，電源的正極接鍍筆，作為刷鍍時(shí)的陽極；電源的負(fù)極接工件，作為刷鍍時(shí)的陰極，鍍筆通常采用高純細(xì)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(shí)，電源組件調(diào)整到合適的電壓，并使浸滿鍍液得鍍筆以一定的相對運(yùn)動(dòng)速度在被修復(fù)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(kuò)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(jié)晶形成鍍層，也就是在被修復(fù)塑料模具型腔工作面上獲得所需要的均勻沉積層。激光堆焊修復(fù)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(jìn)行的焊接。這種焊接方法通常有連續(xù)功率激光焊和脈沖功率激光焊。

　　激光焊優(yōu)點(diǎn)是不需要在真空中進(jìn)行，缺點(diǎn)則是穿透力不如電子束焊強(qiáng)。激光焊時(shí)能進(jìn)行精確的能量控制，因而可以實(shí)現(xiàn)精密器件的焊接。它能應(yīng)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。