与以前相比,我国模具工艺技术的水平有了很大的提高,但是,国内模具行业制造的高中低端模具的比例相当不平衡,这非常不利于我国模具行业的正常发展。激光技术在这种不利的发展状况下,可以发挥它的独特优势,为模具行业发展高端市场贡献一份力量。
一、激光表面硬化技术在模具制造中具有独特的优势
激光表面处理技术,能使低等级的模具材料实现高性能表面改性,达到模具零件制造低成本与工作表面高性能的*佳组合,具有良好的经济效益和社会效益。
激光束的能量可以连续调整,并且没有惯性,配合数控系统,可以对形状复杂的模具零件和其它常规工艺方法难以处理的模具零件进行局部硬化处理,也可以在模具零件的不同位置进行不同的激光硬化处理。正因为激光表面处理的上述这些特点,它特别适用于常规硬化处理工艺所难于实现的某些模具零件及其局部位置范围的表面强化处理,因此,在模具制造中具有如下几个独特的优势:
(1)可以实现用低档的模具钢或铸铁替代*的模具钢;
(2)用国产的模具钢替代进口的模具钢;
(3)可以对模具实行增强性的修复(即再制造工程),降低模具制造的成本。
在模具制造中,应用激光表面硬化技术,可以集设计、材料的选择、模具制造、模具检验及修复等技术于一体,从而能大幅度缩短模具设计制造的周期,降低生产成本,变革模具的制造方式,*终整合提升模具产业及行业的整体水平。这些优点,无论从技术性、经济性,还是服务性方面,都是现有传统的技术所无法比拟的。
二、激光熔融技术应用于制造模具的型芯型腔
在模具制造中,金属激光熔融(即金属3D打印技术)的重要性日益增加。
采用这种制造工艺,随形冷却通道可以设置在非常贴近模具轮廓表面的下面。对那些设有网状筋和加强筋的一些不同壁厚的复杂模具零件,能在贴近模具轮廓表面需要冷却的部位进行冷却。而在以前,注塑成型过程中塑胶材料的流动特性是不可控制的,但如今其可控性是可以实现的。通过设计制造随形冷却水道,除了可以缩短制品的成型周期外,还可以减少成型制件的变形(如翘曲变形)。冷却水道的横截面直径可大于5mm,因此,就能把随形冷却水道设置在贴近模具轮廓表面2-3mm的部位,以实现*佳的冷却,从而带走较充分的热量。
三、激光焊正逐渐取代传统的模具修复技术
修复模具的工艺方法很多,如氩弧焊修复、电火花工艺、激光堆焊技术和电刷镀方法等。目前,在精密模具的修复方面已逐步地被激光焊所代替。
激光焊的原理是利用大功率的相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源,对金属进行的焊接。这种焊接方法,通常分为连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊的好处是不需要在真空中进行,而劣势则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能实现*的能量控制,因而可以进行精密器件的焊接,它能应用于大多数的金属,特别是能解决一些难焊的金属及异种金属之间的焊接。
四、加快模具行业的结构调整
相比以前,我国的模具工艺技术水平有了很大的提高,但是,国内模具行业制造的高中低端模具的比例相当不平衡,这也非常不利于我国模具行业的正常发展。
尽管这些年来,我国模具行业的整体结构和体制已经做出了很大的改变,即主要表现在:中*模具、精密、复杂、大型、长寿命。但是,由于我国中低档模具的需求量较大,而中*模具却自配率不够60%,那不难看出其中存在的不合理性,它们主要表现在如下几个方面:
(1)模具钢材等材料制约因素;
(2)标准化水平亟需有待提升;
(3)高端模具人才急需加速培育;
(4)加快模具产品结构的调整步伐;
(5)加大投入以强化产业创新能力;
(6)促进模具企业之间的联合重组;
(7)海外模具市场的开拓有待深化。
由于所在下游行业,尤其是汽车行业的关键和核心模具对进口依赖的程度较高,使得相关一些主机产品所需的一系列关键、核心注塑制件产品也主要由这些国际知名的模具企业来提供。
近些年来,国内模具企业持续改进优化模具工艺技术以及产品,因此,一些塑料成型模具或注塑制件开始在国际上流通,成功跻身一些高端产业的供应链体系,有的更是替代了一些进口产品,摆脱了对国外进口模具的依赖性。但不可否认的是,跻身于国际高端市场的目前只是少数部分而已。