ガラス成形工程において、ガラス成形用バッフルやその他の小型精密成形部品は、高温のガラス、温度変化、機械的接触に繰り返しさらされます。そのため、時間の経過とともに、これらの部品の作業面には局所的な摩耗、エッジの劣化、寸法のずれ、熱による損傷が生じる可能性があります。

これらの部品は正確な形状と表面状態が求められるため、比較的わずかな材料損失でも成形精度や部品の耐用年数に影響を与える可能性がある。

レーザー肉盛溶接は、摩耗した部分を精密に修復すると同時に、残りの金型本体への不要な熱入力を最小限に抑える方法を提供する。

ガラス成形型バッフルの典型的な損傷

バッフルは高温のガラスとの繰り返し接触と連続的な生産サイクルにさらされます。一般的な劣化には以下のようなものがあります。

• 作業面の摩耗
• エッジとコーナーの材料の損失
• 局所的な表面損傷
• 熱疲労
• 酸化と表面劣化
• 長期間使用後の寸法偏差

多くの場合、部品全体を交換する必要はありません。損傷は比較的小さな機能面に集中しているからです。

このため、この部品は局所的なレーザー肉盛り補修に非常に適している。

レーザークラッディングがバッフルを修復する方法

修理作業中、摩耗した部品は制御された回転式またはCNCモーションシステム上に配置される。加工ヘッドの下でワークピースが回転する間、金属粉末がレーザーによって生成された溶融プールに供給される。

修理プロセスは通常以下の通りです。

損傷評価 → 表面処理 → レーザークラッディング → 寸法再構築 → 機械加工／研削 → 仕上げ → 検査

材料は、追加の容量が必要な場所にのみ投入されます。

円形バッフルや類似部品の場合、協調回転により、摩耗面周囲に連続した被覆材層を形成することができます。追加の厚みが必要な場合は、複数の被覆材層を重ねて塗布することも可能です。

精密寸法修復

カビ補修の目的は、単に損傷した表面を別の材料で覆うことではない。

堆積層は、制御された熱入力と基板との確実な接合を維持しながら、後続の機械加工に十分な材料を提供する必要がある。

重要なプロセス変数は次のとおりです。

• レーザー出力
• ビームサイズ
• 移動速度または回転速度
• 粉末供給速度
• トラックの重複
• 層厚さ
• シールドガス
• 外装材の位置

これらのパラメータは、基材、部品形状、損傷深さ、および選択された被覆合金に応じて調整されます。

成膜後、修復箇所は機械加工によって必要な寸法と表面状態に復元することができる。

熱入力が重要な理由

小型のガラス成形部品は、過度の熱入力に敏感な場合があります。

比較的広い熱影響部を伴う従来の修理方法では、部品の歪みのリスクが高まったり、不必要な熱応力が部品に加わったりする可能性がある。

レーザー肉盛り溶接は、比較的狭い加工領域にエネルギーを集中させる。このプロセスを適切に制御することで、周囲領域への熱影響を抑えながら材料を追加することができる。

この特性は、小型の金型インサート、バッフル、および局所的な寸法復元を必要とするその他の部品に特に役立ちます。

ガラス型補修のための材料選定

被覆材は、硬度だけでなく、金型基材や実際の使用条件に基づいて選定すべきである。

用途によっては、堆積合金には以下の特性の組み合わせが必要となる場合があります。

耐摩耗性、熱安定性、耐酸化性、靭性、冶金学的適合性、および被削性。

レーザークラッディングの後は通常、精密仕上げが行われるため、堆積層を機械加工または仕上げる能力は特に重要です。

過度に硬い合金や、他の材料と適合しない合金は、機械加工時に問題を引き起こしたり、亀裂発生のリスクを高めたりする可能性があります。したがって、材料の選定は、修理プロセス全体と併せて検討する必要があります。

縁や局所的な摩耗箇所の修復

レーザー肉盛り溶接の重要な利点の1つは、部品全体に材料を堆積させるのではなく、特定の領域を再構築できることである。

摩耗したバッフルの場合、損傷した面または外周に材料を集中させることができます。その他のガラス成形部品の場合、このプロセスはエッジ、肩部、溝、またはその他の局所的な領域を対象として行うことができます。

この選択的なアプローチにより、不要な材料消費量と後加工を削減できます。

また、レーザークラッディングは、元の部品の大部分が使用可能な状態のまま残るような、高価な金型部品に特に適している。

レーザー蒸着から完成部品まで

金型の完全な修復は、レーザー蒸着が完了した時点で終わるわけではありません。

被覆された部品は通常、余分な材料を除去し、指定された形状を復元するために、その後、機械加工、研削、または研磨処理を受けます。

次に、修理された作業面が要求される公差を満たしていることを確認するために、寸法検査が必要となる。

したがって、実用的な修理ワークフローは以下を組み合わせたものです。

レーザー肉盛り溶接＋精密動作制御＋後加工＋寸法検査

レーザー蒸着を単独のプロセスとして扱うのではなく。

ガラス成形バッフル以外の用途

同様の修理原理は、以下のような他の局所的なガラス成形部品にも適用できます。

• バッフル
• 金型インサート
• ネックリング
• 底板
• プランジャー
• 小型金型コア
• エッジとショルダー
• その他の摩耗した成形部品

実際の修復方法は、部品の形状、基材、損傷メカニズム、および必要な最終寸法によって異なります。

ガラス型補修のためのGREENSTONEレーザークラッディングソリューション

GREENSTONEは、ガラス金型の補修、表面補強、および工業用再生製造向けに、レーザークラッディング加工プロセスと装置ソリューションを提供しています。

バッフルなどの小型で回転対称な金型部品の場合、このシステムは制御された回転運動、精密なレーザー加工、および粉末供給を組み合わせることで、安定した円周方向の堆積を実現できます。

より大型または複雑な金型形状の場合、必要な加工経路に応じて、多軸CNCまたはロボットによる構成を適用することができます。

レーザー出力だけで機器を選定するのではなく、実際の加工対象物と修理目的に基づいて、総合的なソリューションを決定する必要がある。

工程評価のためには、部品の図面または写真、基材、損傷箇所、補修深さ、必要な最終寸法、および期待される表面性能をご提供ください。これらのパラメータに基づいて、適切な被覆材、成膜方法、および装置構成を決定いたします。