Metaalvorm
Brancheachtergrond
Als essentiële procesapparatuur voor industriële productie heeft de prestatie van metalen matrijzen een directe invloed op de productie-efficiëntie en productkwaliteit in sectoren zoals de automobielindustrie, de productie van huishoudelijke apparaten en consumentenelektronica. In typische toepassingsscenario's zoals stempelen, spuitgieten en gieten, worden de matrijzen blootgesteld aan hoge temperaturen van 300-800 °C, hoge drukbelastingen van 500-2000 MPa en impactbelastingen die tientallen keren per minuut optreden, gedurende lange tijd. Met name de stempelmatrijzen voor auto-onderdelen moeten impactkrachten van meer dan 2000 kN kunnen weerstaan. Zulke zware werkomstandigheden leiden tot typische problemen zoals afbrokkeling van de snijkanten van stempelmatrijzen, instorting van de scheidingsvlakken van spuitgietmatrijzen en scheurvorming in de matrijsholtes van spuitgietmatrijzen. Bovendien kan de verbrossing van de materiaalkorrelgrenzen als gevolg van corrosie door hoge temperaturen en hoge druk de levensduur van de matrijs verkorten. Neem bijvoorbeeld het spuitgieten van aluminiumlegeringen: wanneer de matrijs herhaaldelijk wordt gespoeld met vloeibaar aluminium van 670℃, ontstaat er gemiddeld een corrosielaag van 0,2-0,5 mm op het oppervlak van de matrijs na elke 5000 gietbeurten.
Oplossingen
Laserbekleding en herfabricage
Een fiberlaser wordt in combinatie met een coaxiaal poedertoevoersysteem gebruikt om een 0,3-1,2 mm dikke coating van een kobaltlegering (Stellite 6) of nikkellegering (Inconel 625) op het matrijsoppervlak aan te brengen. Voor de snijkant van de stempelmatrijs wordt een composietstructuur van de onderste laag en de slijtvaste oppervlaktelaag gerealiseerd door middel van gradiëntbekledingstechnologie. Dit verhoogt de hardheid van de snijkant van HRC52 naar HRC62 en verbetert de taaiheid.
Laseruitdoving
Het werkoppervlak en het contactoppervlak van de matrijs worden gedeeltelijk gehard om de hardheid te verhogen, waardoor een geharde laag van 0,2-0,8 mm op het werkoppervlak van de matrijs ontstaat. Dit resulteert in een hoge efficiëntie, minimale vervorming, geen nabewerking nodig en bespaart op de verwerkingstijd en het energieverbruik voor warmtebehandeling.
Toepassingsvoorbeelden van lasers
Laserbekleding van glazen mallen
Geavanceerde laserbekleding
Wolfraamcarbide pons