CN105200365A - 一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用，该工艺包括工件待强化部位表面喷砂粗糙化、涂层制备、熔前预热、边加热边重熔、保温冷却。本发明将感应预热熔涂引入玻璃模具的表面强化，既克服传统强化工艺存在的涂层不致密、缺陷多、强化性能差、使用寿命短等问题，又克服了激光熔覆强化艺的高成本、低效率、易受热变形的问题，既可用于玻璃的新品强化，又可用于玻璃模具的旧品再制造，不易产生剥落或划伤失效，使用寿命显著提升。本发明的该工艺既达到了玻璃模具表面强化的高性能高品质，又实现强化过程的高速高效、高成品率、自动控制、低生产成本，显著延长了玻璃模具的使用寿命，整个制造过程，无污染，绿色环保。

Description

一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用
技术领域
本发明涉及模具技术领域，具体地说涉及一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用。
背景技术
在玻璃制品的成型过程中，模具频繁地与熔融玻璃接触，承受氧化、生长及热疲劳的作用。同时，模具的表面由于玻璃制品的摩擦而被磨损，这就要求模具材料具有良好的耐热、耐磨、耐腐蚀、抗热冲击、抗氧化、抗生长、抗热疲劳性能。而通过表面强化工艺，以实现玻璃模具的高性能和长寿命，是业界致力追求的目标。
国家专利局公开的“一种玻璃模具的表面强化方法”专利申请公开号：CN102363883A。该专利通过表面涂覆Ni-Cr-B-Si粉末和激光熔涂工艺，对玻璃模具进行强化。然而，现有的这种激光熔覆对玻璃模具进行强化，存在着成本高、效率低、模具易于变形等问题，严重地影响了其在该领域的推广应用。
有鉴于上述现有的玻璃模具的强化工艺存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺，能够改进一般现有的玻璃模具的强化工艺，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用，该工艺通过在玻璃模具表面涂覆一种镍基耐磨防腐涂层，旨在显著地提升模具模具的力学性能和使用寿命，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺，包括以下步骤：(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层；(b)用金刚玉对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使所述待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，所述喷砂粗糙化处理的除锈等级达到sa3.2；(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对所述待涂覆部位制备涂层，达到规定的涂层厚度；(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热；(e)边加热边重熔：采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达700℃～800℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层进行重熔，所述重熔的温度控制在900℃～1100℃；(f)保温冷却：将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成所述玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(b)中，所述金刚玉的颗粒粒度为14～30目。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(c)中，所述镍基自熔性合金粉末粒度为150～325目，其中所述镍基自熔性合金粉末的铁的重量百分比小于5％。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(c)中，所述规定的涂层厚度为精加工后的涂层厚度×[1+(0.15～0.35)％]，而所述精加工后的涂层厚度为0.25～0.8mm。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(d)中，所述表面预热温度达300℃～500℃。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(e)中，所述玻璃模具强化部位表面加热温度达740℃～760℃，所述重熔的温度控制在950℃～1050℃。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，在步骤(e)中，所述感应预热装置和所述智能温控式感应重熔装备均为感应加热设备，该感应加热设备的工作频率为8KHZ～30KHZ，该感应加热设备的功率为40KVA～160KVA。
前述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，所述工作频率为10KHZ～20KHZ，所述功率为80KVA～100KVA。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺的应用，所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺应用于玻璃玻璃的新品强化。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺的应用，所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺应用于玻璃模具的旧品再制造。
借由上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工艺，针对玻璃模具的工况条件现有强化工艺存在的不足，将预热感应熔涂技术用于玻璃模具的表面强化，既克服传统强化工艺存在的涂层不致密、缺陷多、强化性能差、使用寿命短等问题，又克服了激光熔覆强化艺的高成本、低效率、易受热变形的问题，既可用于玻璃玻璃的新品强化，又可用于玻璃模具的旧品再制造。与以往传统表面技术相比，该发明技术所形成的表面熔涂层，与玻璃模具基体结合强度大于300MPa，显微硬度大于HV1000，在使用过程中不易产生剥落或划伤失效，使用寿命显著提升。该工艺实现了基体受热小、涂层充分熔制、高效高速完成这一理想化涂层精制模式，既达到了玻璃模具表面强化的高性能高品质，又实现强化过程的高速高效、高成品率、自动控制、低生产成本，显著延长了玻璃模具的使用寿命，整个制造过程，无污染，绿色环保。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
本发明一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺，包括以下步骤：
(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层。
(b)对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求；喷砂处理中，所用喷砂为金刚砂或棕刚玉的一种，颗粒粒度为14～30目。
(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对待涂覆部位制备涂层，达到规定的涂层厚度。规定的涂层厚度为精加工后的涂层厚度×[1+(0.15～0.35)％]，精加工的涂层百度为0.25～0.8mm。
(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热温度达300℃～500℃。
(e)边加热边重熔；采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达700℃～800℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层进行重熔，重熔温度控制在900～1100℃之间；
(f)保温冷却；将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成玻璃模具的预热感应熔涂工艺过程。
进一步，镍基自熔性合金粉末粒度为150～325目，其中铁的重量百分比小于5％。
进一步，采用的预热和熔涂设备均为感应加热设备，设备的工作频率为8KHZ～30KHZ，根据模具的规格和大小，设备的功率为40KVA～160KVA。
进一步，本发明既可用于玻璃模具的新品强化，也可用于玻璃模具的旧品再制造。
实施例一
(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层。
(b)选用14～16目的金刚砂对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求。
(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对待涂覆部位制备涂层，其厚度为0.8mm。
(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热温度达300℃，预热设备工作功率为95KVA，频率为13KHZ。
(e)边加热边重熔；采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达700℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层部位进行重熔，重熔温度控制在1020℃；
(f)保温冷却；将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成玻璃模具的预热感应熔涂工艺过程。
实施例二
(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层。
(b)选用20～24目的棕刚玉砂对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求。
(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对待涂覆部位制备涂层，其厚度为0.6mm。
(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热温度达350℃，预热设备工作功率为120KVA，频率为18KHZ。
(e)边加热边重熔；采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达750℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层部位进行重熔，重熔温度控制在1010℃；
(f)保温冷却；将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成玻璃模具的预热感应熔涂工艺过程。
实施例三
(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层。
(b)选用26～30目的棕刚玉砂对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求。
(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对待涂覆部位制备涂层，其厚度为1.0mm。
(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热温度达400℃，预热设备工作功率为140KVA，频率为10KHZ。
(e)边加热边重熔；采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达800℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层部位进行重熔，重熔温度控制在1030℃；
(f)保温冷却；将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成玻璃模具的预热感应熔涂工艺过程。
综上所述，本发明是一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺及其应用。该工艺包括工件待强化部位表面喷砂粗糙化、涂层制备、熔前预热、边加热边重熔、保温冷却。本发明将感应预热熔涂引入玻璃模具的表面强化，既克服传统强化工艺存在的涂层不致密、缺陷多、强化性能差、使用寿命短等问题，又克服了激光熔覆强化艺的高成本、低效率、易受热变形的问题，既可用于玻璃玻璃的新品强化，又可用于玻璃模具的旧品再制造，不易产生剥落或划伤失效，使用寿命显著提升。该工艺既达到了玻璃模具表面强化的高性能高品质，又实现强化过程的高速高效、高成品率、自动控制、低生产成本，显著延长了玻璃模具的使用寿命，整个制造过程，无污染，绿色环保。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺，其特征在于包括以下步骤：
(a)对非涂覆部位进行工装保护，使非涂覆部位避免喷砂破坏，以及保护非涂覆部位免喷涂层；
(b)用金刚玉对待涂覆部位进行喷砂粗糙化处理，使所述待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，所述喷砂粗糙化处理的除锈等级达到sa3.2；
(c)选取镍基自熔性合金粉末，采用火焰喷涂工艺，对所述待涂覆部位制备涂层，达到规定的涂层厚度；
(d)将玻璃模具夹装定位于感应预热重熔机床上，对玻璃模具涂层部位进行整体预热，使其表面预热；
(e)边加热边重熔：采用感应预热装置对重熔前端部位进行加热，使玻璃模具强化部位表面加热温度达700℃～800℃，同时利用智能温控式感应重熔装备对玻璃模具涂层进行重熔，所述重熔的温度控制在900℃～1100℃；
(f)保温冷却：将重熔后的玻璃模具保温冷却至室温，至此，完成所述玻璃模具的预热感应熔涂强化工艺。
2.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(b)中，所述金刚玉的颗粒粒度为14～30目。
3.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(c)中，所述镍基自熔性合金粉末粒度为150～325目，其中所述镍基自熔性合金粉末的铁的重量百分比小于5％。
4.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(c)中，所述规定的涂层厚度为精加工后的涂层厚度×[1+(0.15～0.35)％]，而所述精加工后的涂层厚度为0.25～0.8mm。
5.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(d)中，所述表面预热温度达300℃～500℃。
6.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(e)中，所述玻璃模具强化部位表面加热温度达740℃～760℃，所述重熔的温度控制在950℃～1050℃。
7.根据权利要求1所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：在步骤(e)中，所述感应预热装置和所述智能温控式感应重熔装备均为感应加热设备，该感应加热设备的工作频率为8KHZ～30KHZ，该感应加热设备的功率为40KVA～160KVA。
8.根据权利要求7所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺，其特征在于：所述工作频率为10KHZ～20KHZ，所述功率为80KVA～100KVA。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺的应用，其特征在于：所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺应用于玻璃玻璃的新品强化。
10.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺的应用，其特征在于：所述的玻璃模具的感应预热熔涂再制造工艺应用于玻璃模具的旧品再制造。
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