CN106702093A - 塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法 - Google Patents

塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法 Download PDF

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沈君
朱金凯
代贤祝
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Abstract

本发明公开了一种塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，具体步骤为：先对塑料挤出模具整体材料进行预硬处理，保持模具整体硬度为35～40HRC；再在型腔口涂覆吸光涂料；最后对经过涂覆吸光涂料的型腔口进行激光淬火处理，本发明提高了型腔口的强度和硬度，而不影响模具基体韧性，提高了模具的使用寿命，采用3D编程进行激光淬火，实用可靠，保证了激光淬火的质量，采用半导体激光器可按照不同模具形状、不同位置，进行方便自如地调节，使用方便，价格低廉，激光束质量有保证，整个激光束加热和模具自身冷却的整个过程极短(＜1秒钟)，生产效率高，不需要使用淬火冷却介质，仅使用可循环的普通自来水，不污染环境。

Description

塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法
技术领域
本发明涉及一种塑料挤出模具的热处理工艺，特别涉及一种塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法。
背景技术
采用预硬处理的塑料挤压模具(材料：P20)，在保持其预硬硬度35～40HRC的条件下，对模具的韧性有特殊要求，但往往在工作过程中，模具的型腔口(即挤出口或称“唇口”)极易被塑料材质刮伤，甚至使模具报废，目前虽然采取渗氮或镀Cr处理，但效果不明显。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种球墨铸铁的链接臂与转向盘加工工艺，该球墨铸铁的链接臂与转向盘加工工艺，容易保证工件质量。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，具体步骤如下：
步骤一：对塑料挤出模具整体材料进行预硬处理，保持模具整体硬度为35～40HRC；
步骤二：在型腔口涂覆吸光涂料；
步骤三：对经过涂覆吸光涂料的型腔口进行激光淬火处理。
作为本发明的进一步改进，所述在步骤三中激光淬火的激光能量密度为103～105W/cm2，激光焦距：307mm；激光光斑：17mm×2mm；激光功率：1850w；扫描速度：6mm/s。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三激光淬火加热时间＜1秒，淬火后的硬化层深度为0.1～1.1mm。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三激光淬火采用模具自身的热传导方式进行自冷却。
作为本发明的进一步改进，所述步骤六中采用“DISAS，5KW”半导体激光器进行激光淬火。
作为本发明的进一步改进，在步骤三激光淬火工序中将激光器安装在机器人上，然后按照型腔口位置的大小，调试激光束的能量，进行3D编程。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中吸光涂料为胶体石墨。
作为本发明的进一步改进，所述塑料挤出模具整体材料为P20模具钢。
本发明的有益技术效果是：本发明在保持塑料挤出模具基体硬度(35～40HRC)不发生变化的条件下，对型腔口采用新型激光淬火技术处理，提高了型腔口的强度和硬度(达55～58HRC)，而不影响模具基体韧性，提高了模具的使用寿命，采用3D编程进行激光淬火，实用可靠，保证了激光淬火的质量，采用半导体激光器可按照不同模具形状、不同位置，进行方便自如地调节，使用方便，价格低廉，激光束质量有保证，整个激光束加热和模具自身冷却的整个过程极短(＜1秒钟)，生产效率高，不需要使用淬火冷却介质，仅使用可循环的普通自来水，不污染环境。
具体实施方式
实施例:一种塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，具体步骤如下：
步骤一：对塑料挤出模具整体材料进行预硬处理，保持模具整体硬度为35～40HRC；
步骤二：在型腔口涂覆吸光涂料，既提高吸光性能，又可防护非淬火区域不产生氧化；
步骤三：对经过涂覆吸光涂料的型腔口进行激光淬火处理。
激光束具有单色性好、相关性好、传播方向好、光强度高的特点。在激光器中，激光束通过光学系统透镜聚焦方式，获得了一个很小面积的光斑，并具有很高的激光功率密度与能量，实现非直接接触方式加热工件(通常激光的功率密度可达104～105W/cm2，加热速度可达(104～106℃/S)，并使光斑面积内的温度迅速达到淬火加热温度。当激光器移开后，依靠模具自身的热传导特性，迅速将这个淬火加热区域冷却(即自冷却)。采用激光淬火新技术，可进一步提高模具相应部位的强度、硬度等力学性能指标，而同时又保持刀体基体的硬度与韧性不变。采用激光淬火新技术，淬火变形小、无需淬火介质、不环境污染、生产效率高，成本低。
通过上述加工工艺，对塑料挤出模具型腔口进行激光淬火处理，提高了型腔口的强度和硬度；提高了模具使用寿命，解决了长期以来塑料挤出模具型腔口极易被拉毛和损坏的难题，效果显著。
所述在步骤三中激光淬火的激光能量密度为103～105W/cm2，激光焦距：307mm；激光光斑：17mm×2mm；激光功率：1850w；扫描速度：6mm/s。
所述步骤三激光淬火加热时间＜1秒，淬火后的硬化层深度为0.1～1.1mm。
所述步骤三激光淬火采用模具自身的热传导方式进行自冷却。
所述步骤六中采用“DISAS，5KW”半导体激光器进行激光淬火。
在步骤三激光淬火工序中将激光器安装在机器人上，然后按照型腔口位置的大小，调试激光束的能量，进行3D编程，按照3D程序编制的激光器，迅速使型腔口表面的温度迅速达到淬火加热温度和自冷淬火，既提高了型腔口的强度与硬度，又不影响模具基体的韧性。
所述步骤二中吸光涂料为胶体石墨。
所述塑料挤出模具整体材料为P20模具钢。

Claims (8)

1.一种塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：具体步骤如下：
步骤一：对塑料挤出模具整体材料进行预硬处理，保持模具整体硬度为35～40HRC；
步骤二：在型腔口涂覆吸光涂料；
步骤三：对经过涂覆吸光涂料的型腔口进行激光淬火处理。
2.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述在步骤三中激光淬火的激光能量密度为103～105W/cm2，激光焦距：307mm；激光光斑：17mm×2mm；激光功率：1850w；扫描速度：6mm/s。
3.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述步骤三激光淬火加热时间＜1秒，淬火后的硬化层深度为0.1～1.1mm。
4.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述步骤三激光淬火采用模具自身的热传导方式进行自冷却。
5.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述步骤六中采用“DISAS，5KW”半导体激光器进行激光淬火。
6.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：在步骤三激光淬火工序中将激光器安装在机器人上，然后按照型腔口位置的大小，调试激光束的能量，进行3D编程。
7.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述步骤二中吸光涂料为胶体石墨。
8.根据权利要求1所述的塑料挤出模具型腔口激光强化处理方法，其特征为：所述塑料挤出模具整体材料为P20模具钢。
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