CN110116490A - 一种注塑机螺杆及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种注塑机螺杆，包括螺杆杆体和螺杆螺棱，所述螺杆螺棱上开槽，槽内填充钴基合金粉末。本发明还相应地提供一种注塑机螺杆的制作方法。其采用螺棱上开槽，双金属层结合率提升2~3倍，双金属层不易脱落开裂，螺杆螺棱处焊接钴基双金属层，具有很高的耐磨性、耐腐蚀性特点。螺杆螺棱牙顶不保留电镀层，解决螺杆螺棱不耐磨及表面电镀层脱落等系列问题，其余基体处表面电镀处理，可以打PC透明类塑料制品，具有良好的耐腐蚀性，耐磨性，整体螺杆性能提升2~3倍。

Description

一种注塑机螺杆及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种注塑机螺杆及其制作方法。
背景技术
中国专利文献CN102343505B名称为《一种双金属螺杆的制作方法》的公开了一种双金属螺杆的制作方法，其加工步骤为：一、选取38CrMoAl的合金圆棒为螺杆的杆体；二、杆体调质处理；三、杆体加工螺旋槽及螺棱，形成螺杆粗坯，其中螺杆外径至负公差3-4mm；四、在螺杆粗坯的螺杆外周面上喷焊上一层Deloro60的合金层；五、将喷焊后的螺杆粗坯去应力处理；六、去应力退火后的螺杆粗坯进行表面抛光处理，铣键槽，形成成型的螺杆；七、将成型的螺杆气体氮化处理；八、将氮化处理后的螺杆再经过精加工至螺杆的精度达到图纸要求，即成品螺杆。该螺杆制作方法缺点是：1、双金属层的结合度不高，双金属层容易脱落；2、适用范围不够，在打聚碳酸酯（PC）透明塑料的领域不能适用，基体耐腐蚀性不强。现有单纯电镀螺杆可以适用PC透明塑料，但耐磨性不高，螺棱极易磨损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种耐磨、耐腐蚀、双金属层结合率高、能适用透明塑料领域的注塑机螺杆。
本发明还相应地提供一种耐磨、耐腐蚀、双金属层结合率高、能适用透明塑料领域的注塑机螺杆的制作方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：
一种注塑机螺杆，包括螺杆杆体和螺杆螺棱，其特征在于：所述螺杆螺棱上开槽，槽内填充钴基合金粉末。
更好地，所述槽深度1.2-1.5mm。
更好地，所述槽离螺棱两端距离0.6—1mm。
更好地，所述槽内用等离子喷焊钴基合金粉末。
更好地，所述钴基合金粉末表面不镀铬，其余螺杆杆体的表面均镀铬。
一种注塑机螺杆的制作方法，包括制作螺杆的杆体、螺杆螺棱，其特征在于：所述的螺杆螺棱上开设槽，槽内焊接钴基合金粉末。
更好地，注塑机螺杆的制作方法的具体步骤如下：
1）选取42CrMoA的合金圆棒制备符合尺寸要求的螺杆的杆体；
2）将杆体在调质、淬火、回火；
3）螺杆上加工出螺杆主棱螺，然后在螺杆螺棱上开出符合要求的槽形成螺杆粗坯；
4）对螺杆的螺棱、槽进行抛光处理，光洁度达到要求；
5）抛光后的螺杆在预热炉中预热；
6）对预热后的螺杆在螺棱的开槽处进行等离子(PTA)喷焊钴基合金粉末，形成双金属层；
7）将喷焊上合金层的螺杆粗坯进行阶梯式去应力退火，以消除焊接应力；
8）将消除应力后的螺杆粗坯进行螺杆抛光处理，抛光后的螺杆进行铣键槽加工；
9）抛光后的螺杆进行外圆磨加工，形成符合要求的成型螺杆；
10）进行电镀表面处理，螺杆螺棱棱牙顶不保留电镀层；
11）将电镀表面处理后的螺杆外径进行外圆磨、抛光至符合要求的螺杆。
更好地，步骤2调质炉中加温至830~880℃，然后淬火至100~150℃，然后将淬火后的杆体在540~560℃的回火炉中回火，回火炉中的回火时间为直径为每25mm保温30~50分钟。
更好地，步骤5中预热温度180~200℃，预热时间2h。
更好地，所述等离子焊接工艺为：根据螺杆大小调节主电流70-120A，中心气体0.8L/min，保护气体15L/min，送粉气体3L/min，根据融瓷状态调节电弧摆弧宽度螺棱宽度4~6mm，根据螺杆大小及融瓷状态调节焊接速度50mm/min~150mm/min。
更好地，所述阶梯式去应力退火具体如下：（1）60min，升温至300℃；（2）在300℃，保温2h；（3）60min，升温至450℃；（4）在450℃，保温2h；（5）60min，升温至510℃；（6）510℃，保温6h；（7）随炉冷却至200℃以下出炉。
更好地，所述等离子焊接时，所述钴基合金粉末硬度45-48HRC，层深1.2-1.5mm。
更好地，所述等离子焊接时，进行保温处理，保温温度100~200℃。
更好地，所述镀铬层单面0.03-0.06mm，硬度不低于850HV0.2。
本发明的优点在于：采用螺棱上开槽，双金属层结合率提升2~3倍，双金属层不易脱落开裂，螺杆螺棱处焊接钴基双金属层，具有很高的耐磨性、耐腐蚀性。
螺杆螺棱牙顶不保留电镀层，解决螺杆螺棱不耐磨及表面电镀层脱落等系列问题，其余基体处表面电镀处理，可以打PC透明类塑料制品，具有良好的耐腐蚀性，耐磨性，整体螺杆性能提升2~3倍。
附图说明
图1为发明实施例注塑机螺杆的结构示意图。
图2为图1中螺杆与螺棱中棱上开槽局部放大剖面图。
图3为图1中螺杆与螺棱中棱上开槽处等离子焊接双金属后的局部放大剖面图。
具体实施方式
下面结合附图、实施例对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示，一种注塑机螺杆，其包括杆体1、主棱螺2，主棱螺2上开有槽3，所述槽3深度1.5mm，槽离螺棱两端距离1mm。
本发明的注塑机螺杆，其制作方法如下：
1）选取42CrMoA的合金圆棒为螺杆的杆体1，按照图1中所示的尺寸下料；
2）将螺杆的杆体1在调质炉中加温至830~880℃，然后淬火至100~150℃，然后将淬火后的杆体在540~560℃的回火炉中回火，回火炉中的回火时间为直径为每25mm保温30~50分钟；
3）螺杆在瓦格特纳及旋风铣床等数控铣床上加工螺杆主棱螺2，然后在螺杆螺棱上加工开槽3，槽3型如图3，槽深度1.5mm，槽离螺棱两端距离1mm，形成螺杆粗坯；
4）螺杆在瓦格特纳及旋风铣床等数控铣床上对螺杆的螺棱进行对螺杆主棱螺槽处进行砂带抛光处理，光洁度达到Ra0.8，使表面光滑没有毛刺及铁锈等表面质量问题；
5）抛光后的螺杆在预热炉中预热，预热温度180~200℃，预热时间2h；
6）等离子PTA自动牙顶喷焊机对预热后的螺杆在螺棱的开槽3处进行等离子PTA喷焊赫格纳斯2741-钴基合金粉末，形成双金属层4，硬度45-48HRC，层深1.2-1.5mm，因为等离子焊接稀释的存在双金属层离螺棱两端0.5mm，焊接时进行保温处理，保温温度100~200℃；等离子PTA焊接工艺为：主电流70-120A根据螺杆大小来调节，中心气体0.8L/min，保护气体15L/min，送粉气体3L/min，电弧摆弧宽度螺棱宽度-4~6mm根据具体融瓷状态调节，焊接速度50mm/min~150mm/min具体根据螺杆大小及融瓷状态来浮动调节；
7）将喷焊上合金层的螺杆粗坯1进行阶梯式去应力退火，以消除焊接应力，具体如下：（1）60min，升温至300℃；（2）在300℃，保温2h；（3）60min，升温至450℃；（4）在450℃，保温2h；（5）60min，升温至510℃；（6）510℃，保温6h；（7）随炉冷却至200℃以下出炉；
8）将消除应力后的螺杆粗坯进行螺杆抛光处理，抛光后的螺杆进行铣键槽5加工；
9）抛光后的螺杆进行外圆磨6加工，磨削外圆尺寸至图纸尺寸公差+0.5~ +0.6mm，形成成型的螺杆；
10）成型螺杆进行电镀表面处理7，镀铬层单面0.03-0.06mm，硬度不低于850HV0.2，螺杆螺棱棱牙顶不保留电镀层；
11）将电镀表面处理后的螺杆外径进行外圆6磨加工至要求尺寸；
12）砂带及布轮抛光螺杆表面8至要求，涂防锈油进仓，即成品螺杆。
上述42CrMoA合金圆棒的材料，是公知技术，在网上可以查到。
上述赫格纳斯2741-00钴基合金粉末的成分：粒度63-212um，碳含量1.4%，硅含量1.1%，铁含量1%，铬含量28.5%，镍含量1.5%，钨含量8%，钴含量58.5%。赫格纳斯2741-00钴基粉末是一种成熟公知粉末，在赫格纳斯官网上可以找到。
上述步骤9）电镀工艺可分以下四步进行：
第一步：安装阴极保护将需要电镀螺杆用挂具安装，并将不需要电镀部位用拉电绝缘装置保护；
第二步：双道除油清洗：超声波除油配比为50-70g/l，槽温：60-70℃，浸泡3-5分钟- 电解除油配比为50-70g/L，槽温：55-75℃，浸泡2-3分钟-冷水洗-热水洗；
第三步： 放入镀槽内电镀将装夹好的螺杆放入电镀槽内，并保温至58--60℃之间，启动开关电源计算电流密度35安培使槽内阳极发生反应 时间90-240分钟，使螺杆表面产生一层硬铬；
第四步：清洗拆卸电镀好后经过水洗后到下料区将挂具工装保护阴极等拆卸掉。

Claims (10)

1.一种注塑机螺杆，包括螺杆杆体和螺杆螺棱，其特征在于：所述螺杆螺棱上开槽，槽内填充钴基合金粉末。
2.根据权利要求1所述的注塑机螺杆，其特征在于：所述槽内用等离子喷焊钴基合金粉末。
3.根据权利要求1或2所述的注塑机螺杆，其特征在于：所述槽深度1.2--1.5 mm，槽离螺棱两端距离0.6-- 1 mm。
4.根据权利要求1或2所述的注塑机螺杆，其特征在于：所述钴基合金粉末表面不镀铬，其余螺杆杆体的表面均镀铬。
5.一种注塑机螺杆的制作方法，包括制作螺杆的杆体、螺杆螺棱，其特征在于：所述的螺杆螺棱上开设槽，槽内焊接钴基合金粉末。
6.根据权利要求5所述的注塑机螺杆的制作方法，其特征在于：具体步骤如下：
选取42CrMoA的合金圆棒制备符合尺寸要求的螺杆的杆体；
将杆体在调质、淬火、回火；
螺杆上加工出螺杆主棱螺，然后在螺杆螺棱上开出符合要求的槽形成螺杆粗坯；
对螺杆的螺棱、槽进行抛光处理，光洁度达到要求；
抛光后的螺杆在预热炉中预热；
对预热后的螺杆在螺棱的开槽处进行等离子(PTA)喷焊钴基合金粉末，形成双金属层；
将喷焊上合金层的螺杆粗坯进行阶梯式去应力退火，以消除焊接应力；
将消除应力后的螺杆粗坯进行螺杆抛光处理，抛光后的螺杆进行铣键槽加工；
抛光后的螺杆进行外圆磨加工，形成符合要求的成型螺杆；
进行电镀表面处理，螺杆螺棱棱牙顶不保留电镀层；
将电镀表面处理后的螺杆外径进行外圆磨、抛光至符合要求的螺杆。
7.根据权利要求6所述的一种注塑机螺杆的制作方法，其特征在于：步骤5中预热温度180~200℃，预热时间2h。
8.根据权利要求6所述的一种注塑机螺杆的制作方法，其特征在于：所述等离子焊接工艺为：根据螺杆大小调节主电流70-120A，中心气体0.8L/min，保护气体15L/min，送粉气体3L/min，根据融瓷状态调节电弧摆弧宽度螺棱宽度4~6mm，根据螺杆大小及融瓷状态调节焊接速度50mm/min~150mm/min。
9.根据权利要求6所述的一种注塑机螺杆的制作方法，其特征在于：所述阶梯式去应力退火具体如下：（1）60min，升温至300℃；（2）在300℃，保温2h；（3）60min，升温至450℃；（4）在450℃，保温2h；（5）60min，升温至510℃；（6）510℃，保温6h；（7）随炉冷却至200℃以下出炉。
10.根据权利要求6所述的一种注塑机螺杆的制作方法，其特征在于：所述等离子焊接时，所述钴基合金粉末硬度45-48HRC，层深1.2-1.5mm。
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