《论焊接技术在注塑模具维修中的应用》
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摘 要：在塑料模具维修中常用到的各种焊接技术,分别介绍了激光焊、氩弧焊、冷焊技术的原理和特点.在塑料模具维修应用中,各种焊接具有不同的优点,在焊接模具使用时具有哪些不同的效果,通过对比选择介绍,对钳工在塑料模具维修中选择不同焊接的维修水平和焊工技术有一定的指导作用.
关键词：模具维修;激光焊;氩弧焊;精密
1 引言
注塑模具是一种生产塑料制品的工具,是赋予塑件制品完整结构和精确的尺寸,塑料模具在注塑机上进行生产运行,每周期运行一次模具都将进行开模、合模、顶出,在周而复始大批量的生产情况下,对模具的性能损耗是不可避免的,模具在长期使用中受高速、高压、冷热交替等工作环境性能的影响,会在不确定中突然出现损坏,从而严重影响了注塑产品的生产进度.此时,快而有效的模具修复技术凸显的至关重要,在模具维修中其型腔的修复工艺复杂、技术要求最高,型腔直接关系的产品外观和尺寸,它的特点是精度高体积大,不容易更换,修复中其焊接技术的应用概率是非常高的,其中模具維修中最为常见的焊接有激光焊接、氩弧焊接、冷焊.
2 激光焊接技术的特点及应用
2.1 激光焊的特点
激光焊是利用高能量密度的激光束作为热源进行焊接一种高效精密的焊接方法,激光焊作为现代高新技术的产物,是现代工业发展必不可少的手段,随着产品零件形状越来越复杂,其对焊接材料性能和焊接要求越来越高,传统的焊接方法难以满足现在高精度产品的要求,以激光束为代表的高能束流的焊接方法,具有高能量密度、深穿透、高精度,适用性强的特点.
激光焊在焊接过程中,是使其在金属材料上生产小孔,通过小孔往工件的深部传输,在激光束的扫描过程中较少横向扩散,材料融合在一起的深度大,焊接速度快,单位时间焊合的面积大,焊缝深而窄,深宽比能大,传统的融焊焊缝呈半圆形,深宽比为0.5左右,而激光焊的深宽比达2-10,并且缝合表面热影响区较小.
2.2 激光焊接技术在模具维修中的应用
精密模具的焊接不同于其它零件的焊接,其质量要求控制非常严格,而且模仁工件的修复时间必须是越快越好.传统的焊接发热影响区大,对焊接周边容易造成下塌、变色,其变形的几率非常高,如果是焊接面积大再过加温预热在特定的环境下才能焊接的模具,焊接工序会非常复杂,而激光焊接效率更高.根据钢的模具的材质,选择相符合的批号的焊丝,在模具工件上进行对接、端接、深穿入熔化,可以从几微米到几十毫米的焊接,从而有效的将模仁的裂缝、尖角、封胶位等处进行修补,如上图二.
3 氩弧焊接技术的特点和应用
3.1 氩弧焊接技术的特点
焊弧焊是使用惰性气体的一种气电保护焊的焊接方式,是利用连续送进焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬喷嘴喷出的氩气保护电弧来进行焊接的.
a. 焊缝质量高.由于氩气是一种惰性气体,不与金属起化学反应,合金元素不会被烧损,而氩气也不熔于金属,焊接过程基本上是金属熔化和结晶的过程,因此,保护效果好,能获得较为纯净及高质量的焊缝.
b. 焊接中电弧燃烧稳定.由于热量集中,弧柱温度高,焊接生产效率高,由于电弧受氩气流的压缩和冷却作用,电弧热量集中,故热影响区小,在焊接中应力、变形、裂纹倾向小,对滑块、管道的打底焊较为适合
c. 氩弧焊使用特点是使用范围广.其中可适用大部分主要金属,包括碳钢、合金钢,使用方边,技术难度易掌握,在机械加工、制造、建筑等行业内已被广泛应用,其焊接美观牢固,如图三.
3.2 氩弧焊接技术在模具维修中的应用
氩弧焊因使用方便低端现已广泛用于模具维修中,包括在维修压铸模、冲压模等模具时都已普遍使用氩弧焊了.由于塑料模具在注塑生产中,对滑块、斜顶、模仁等尖角处长时间碰穿、擦穿,会出现疲劳损耗,造成出现较大面积的变形和磕碰,此时,如果选择激光焊接是非常不方便的,不仅提高了成本同时效率低下.
在塑料模具氩弧焊接之前,必须先将需要焊接的部位先进行清洁处理,否则焊接完成以后会出现气孔.在焊接之时,焊、焊丝与焊件之间须保持正确的相对位置,这会根据焊件形状等情况来决定的.像手工钨极氩弧焊的焊、焊丝与焊件之间的角度如图四所示.
焊与焊件的夹角过小,会降低氩气的保护效果;如果夹角过大,操作及填加焊丝会比较困难.
4 模具冷焊技术的特点和应用
4.1 模具冷焊技术的特点
冷焊是利用以电极材料与工件部位接触,在超短时间内瞬间放电加热原理,利用电容放电时高温把补材材料熔进工件表面,熔融后的补材和工件表面产生结合度很高的冶金结合形式的强化层,剥离性能高于工件材料,其焊接速度快,焊后无色差,如图五.
a. 使用方便.相对于激光焊和氩弧焊相比较而言,冷焊不需要氩气,携带方便,安全系数较高,适用于流动作业.
b.使用效率高.冷焊技术在模具维修中使用概率是非常之高的,其使用非常方便,在焊接过程中通常使用钢铁薄片,在需要抬高的位置进行点焊,其焊接速度比激光焊接速度要快3倍,结束以后不需要再上磨床进行研磨.
c.精度准确.在进行缺陷修补中,冷焊中需使用规定规格的补材或者粉末进行修补,其使用的补材薄片精度可以达0.005mm,对其丝筒芯、镶块、模芯等工件位置可进行精密改变.
4.2 冷焊技术在模具中的应用
a.在塑料模具维修过程中,往往对顶针、丝筒芯、模芯的位置需要进行改变,往前垫高或退后,此时如用激光焊焊接会比较繁琐,成本较高,用冷焊的补材焊接能够精确位置,从而有效提高了模具修复的速度.
b.对已精加工成形工件表面封胶的缺陷修复是非常方便和有效的,以往采用手工钨极氩弧焊进行焊补.由于手工钨极氩弧焊电弧不够集中,焊接电弧加热时间较长,易造成焊补后工件温度升高而产生热应力,工件表面焊接热影响区及焊缝较大,使工件变形凹陷,严重地影响了修复工件表面质量,对成型封胶位处用精密冷焊中的粉末进行修复,其保证了塑料产品的质量同时修模效率得到进一步的提升.
5 总结
通过介绍各种不同焊接技术的原理和特点,通过对比,每种焊接技术都有不通的优点,在现代模具加工和维修中,钳工应根据模具部件位置、损坏情况、装配要求等情况,综合比较,扬长避短,有针对性的选择合适的焊接,去应对塑料模具在注塑生产过程中出现的磕碰、裂纹、位移等故障,从而提高钳工自身的维修水平.
参考文献
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[2] 雷世明,焊接方法与设备[M] 北京：机械工业出版社,2012
上文结论:上述文章是关于注塑模具方面的焊接技术和注塑模具论文题目、论文提纲、焊接技术和注塑模具论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
焊接技术和注塑模具引用文献:
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