Přepážky sklářských forem a další malé přesné součásti forem jsou během tváření skla opakovaně vystaveny horkému sklu, tepelným cyklům a mechanickému kontaktu. Postupem času se na jejich pracovních plochách může objevit lokální opotřebení, zhoršení hran, ztráta rozměrů a tepelné poškození.

Protože tyto součásti vyžadují přesnou geometrii a povrchovou úpravu, i relativně malé ztráty materiálu mohou ovlivnit konzistenci tváření a životnost součásti.

Laserové navařování poskytuje přesnou metodu pro obnovu opotřebovaných oblastí a zároveň minimalizuje zbytečný přísun tepla do zbývajícího tělesa formy.

Typické poškození přepážek skleněných forem

Přepážky jsou vystaveny opakovanému kontaktu s vysokoteplotním sklem a nepřetržitým výrobním cyklům. Mezi běžné zhoršení patří:

• Opotřebení pracovní plochy
• Úbytek materiálu na hranách a v rozích
• Lokalizované poškození povrchu
• Tepelná únava
• Oxidace a degradace povrchu
• Rozměrová odchylka po delší době provozu

V mnoha případech není nutné vyměnit celou součástku. Poškození je soustředěno na relativně malé funkční ploše.

Díky tomu je tato součástka vhodná pro lokální opravy laserovým nanášením.

Jak laserové opláštění obnovuje přepážku

Během opravy je opotřebovaný díl umístěn na řízeném rotačním nebo CNC pohyblivém systému. Kovový prášek je přiváděn do laserem generované tavné nádrže, zatímco se obrobek otáčí pod obráběcí hlavou.

Proces opravy obvykle probíhá takto:

Posouzení poškození → příprava povrchu → laserové opláštění → rozměrová rekonstrukce → obrábění/broušení → konečná úprava → kontrola

Materiál se ukládá pouze tam, kde je potřeba dodatečný objem.

U kruhových přepážek a podobných součástí umožňuje koordinovaná rotace nanášení souvislé obkladové dráhy kolem opotřebovaného povrchu. V případě potřeby větší tloušťky obnovy lze aplikovat více drah nebo vrstev.

Přesná rozměrová restaurování

Účelem opravy plísní není jen zakrýt poškozený povrch jiným materiálem.

Nanesená vrstva musí poskytovat dostatek materiálu pro následné obrábění a zároveň zachovat kontrolovaný přívod tepla a spolehlivé spojení se substrátem.

Mezi důležité procesní proměnné patří:

• Výkon laseru
• Velikost paprsku
• Rychlost pojezdu nebo otáčení
• Rychlost podávání prášku
• Překrývání tratí
• Tloušťka vrstvy
• Ochranný plyn
• Poloha obkladu

Tyto parametry se upravují podle základního materiálu, geometrie součásti, hloubky poškození a zvolené slitiny plátování.

Po nanesení lze opravenou oblast opracovat zpět na požadované rozměry a povrchový stav.

Proč je důležitý tepelný příkon

Malé součásti skleněných forem mohou být citlivé na nadměrný tepelný vstup.

Konvenční metody opravy s relativně velkou tepelně ovlivněnou zónou mohou zvýšit riziko deformace nebo zavést do součásti zbytečné tepelné namáhání.

Laserové navařování koncentruje energii v relativně malé oblasti zpracování. Pokud je proces správně řízen, umožňuje to přidávání materiálu a zároveň omezuje tepelný vliv na okolní oblasti.

Tato vlastnost je obzvláště užitečná pro malé vložky forem, přepážky a další součásti vyžadující lokální rozměrovou obnovu.

Výběr materiálu pro opravu skleněných forem

Obkladový materiál by měl být vybrán podle podkladu formy a skutečných provozních podmínek, nikoli pouze podle tvrdosti.

V závislosti na aplikaci může být nutné, aby nanesená slitina poskytovala kombinaci:

odolnost proti opotřebení, tepelná stabilita, oxidační odolnost, houževnatost, metalurgická kompatibilita a obrobitelnost.

Schopnost opracovat nebo dokončit nanesenou vrstvu je obzvláště důležitá, protože po laserovém navařování obvykle následuje přesné dokončování.

Příliš tvrdá nebo nekompatibilní slitina může způsobit potíže při obrábění nebo zvýšit riziko praskání. Výběr materiálu by proto měl být zvažován společně s celým procesem opravy.

Oprava hran a lokálních opotřebovaných oblastí

Jednou z důležitých výhod laserového navařování je schopnost obnovovat specifické oblasti, namísto nanášení materiálu na celý komponent.

U opotřebované přepážky se materiál může koncentrovat na poškozené ploše nebo obvodu. U jiných součástí sklářské formy se proces může zaměřit na hrany, ramena, drážky nebo jiné lokalizované oblasti.

Tento selektivní přístup snižuje zbytečnou spotřebu materiálu a dodatečné obrábění.

Díky tomu je laserové navařování obzvláště vhodné pro vysoce hodnotné součásti forem, kde většina původní součásti zůstává provozuschopná.

Od laserového nanášení k hotovému dílu

Kompletní oprava formy nekončí dokončením laserového nanášení.

Opláštěná součást obvykle podléhá následnému obrábění, broušení nebo leštění, aby se odstranil přebytečný materiál a obnovila se zadaná geometrie.

Poté je nutná kontrola rozměrů, aby se potvrdilo, že opravená pracovní plocha splňuje požadovanou toleranci.

Praktický pracovní postup opravy proto kombinuje:

Laserové opláštění + přesné řízení pohybu + následné obrábění + kontrola rozměrů

spíše než považovat laserovou depozici za izolovaný proces.

Aplikace nad rámec přepážek forem na sklo

Stejný princip opravy lze rozšířit i na další lokalizované komponenty skleněných forem, včetně:

• Deflektory
• Vložky do forem
• Kroužky na krk
• Spodní desky
• Plunžry
• Malá jádra forem
• Hrany a ramena
• Další opotřebované tvářecí komponenty

Skutečná strategie opravy závisí na geometrii součásti, materiálu substrátu, mechanismu poškození a požadovaných konečných rozměrech.

Řešení GREENSTONE pro laserové obklady pro opravy skleněných forem

Společnost GREENSTONE poskytuje řešení pro laserové navařování a zařízení pro opravy skleněných forem, zpevňování povrchů a průmyslovou repasi.

U malých rotačně symetrických součástí forem, jako jsou přepážky, může systém kombinovat řízený rotační pohyb, přesné laserové obrábění a podávání prášku pro dosažení stabilního obvodového nanášení.

Pro větší nebo složitější geometrie forem lze v závislosti na požadované procesní dráze použít víceosé CNC nebo robotické konfigurace.

Spíše než vybírat zařízení pouze na základě výkonu laseru, by kompletní řešení mělo být určeno na základě skutečného obrobku a cíle opravy.

Pro vyhodnocení procesu poskytněte výkres nebo fotografie součásti, základní materiál, poškozenou polohu, hloubku opravy, požadované konečné rozměry a očekávaný výkon povrchu . Tyto parametry lze poté použít k určení vhodného plátovacího materiálu, strategie nanášení a konfigurace zařízení.