Pregrade steklenih kalupov in druge majhne komponente preciznih kalupov so med postopki oblikovanja stekla večkrat izpostavljene vročemu steklu, toplotnim ciklom in mehanskim stikom. Sčasoma se lahko na njihovih delovnih površinah pojavi lokalna obraba, poslabšanje robov, izguba dimenzij in toplotne poškodbe.

Ker te komponente zahtevajo natančno geometrijo in stanje površine, lahko že relativno majhne izgube materiala vplivajo na doslednost oblikovanja in življenjsko dobo komponent.

Lasersko oblaganje zagotavlja natančno metodo za obnovo obrabljenih območij, hkrati pa zmanjšuje nepotreben vnos toplote v preostalo telo kalupa.

Tipične poškodbe na pregradah steklenih kalupov

Pregrade so izpostavljene ponavljajočemu se stiku z visokotemperaturnim steklom in neprekinjenim proizvodnim ciklom. Med pogostejše obrabe spadajo:

• Obraba delovne površine
• Izguba materiala na robovih in vogalih
• Lokalizirana površinska poškodba
• Toplotna utrujenost
• Oksidacija in površinska degradacija
• Dimenzijska odstopanja po daljši uporabi

V mnogih primerih ni treba zamenjati celotne komponente. Poškodba je skoncentrirana na relativno majhni funkcionalni površini.

Zaradi tega je komponenta zelo primerna za lokalna popravila laserskih oblog.

Kako lasersko oblaganje obnovi pregrado

Med popravilom se obrabljena komponenta namesti na krmiljen rotacijski ali CNC sistem gibanja. Kovinski prah se dovaja v lasersko ustvarjeno talino, medtem ko se obdelovanec vrti pod obdelovalno glavo.

Postopek popravila običajno sledi:

Ocena poškodb → priprava površine → lasersko oblaganje → dimenzijska obnova → strojna obdelava/brušenje → končna obdelava → pregled

Material se odlaga le tam, kjer je potrebna dodatna prostornina.

Pri krožnih pregradah in podobnih komponentah koordinirano vrtenje omogoča nanos neprekinjenega obloženega traku okoli obrabljene površine. Če je potrebna dodatna debelina obnove, se lahko nanese več trakov ali slojev.

Natančna dimenzijska obnova

Namen popravila plesni ni zgolj prekrivanje poškodovane površine z drugim materialom.

Nanesena plast mora zagotavljati dovolj materiala za nadaljnjo obdelavo, hkrati pa ohranjati nadzorovan dovod toplote in zanesljivo vez s podlago.

Pomembne procesne spremenljivke vključujejo:

• Laserska moč
• Velikost žarka
• Hitrost potovanja ali vrtenja
• Hitrost dovajanja prahu
• Prekrivanje sledi
• Debelina sloja
• Zaščitni plin
• Položaj obloge

Ti parametri se prilagodijo glede na osnovni material, geometrijo komponente, globino poškodbe in izbrano zlitino za oblogo.

Po nanašanju se lahko popravljeno območje strojno obdela nazaj v zahtevane dimenzije in stanje površine.

Zakaj je dovod toplote pomemben

Majhne komponente steklenih kalupov so lahko občutljive na prekomerno vnos toplote.

Konvencionalne metode popravila z relativno velikim območjem, ki ga prizadene toplota, lahko povečajo tveganje za deformacijo ali povzročijo nepotrebno toplotno obremenitev komponente.

Lasersko oblaganje koncentrira energijo na relativno majhnem območju obdelave. Ko je postopek pravilno nadzorovan, to omogoča dodajanje materiala, hkrati pa omejuje toplotni vpliv na okoliška območja.

Ta lastnost je še posebej uporabna za majhne vložke kalupov, pregrade in druge komponente, ki zahtevajo lokalizirano dimenzijsko obnovo.

Izbira materiala za popravilo steklenih kalupov

Obložni material je treba izbrati glede na podlago kalupa in dejanske pogoje uporabe, ne le glede na trdoto.

Glede na uporabo mora nanesena zlitina morda zagotavljati kombinacijo:

odpornost proti obrabi, toplotna stabilnost, odpornost proti oksidaciji, žilavost, metalurška združljivost in obdelovalnost.

Zmožnost strojne obdelave ali dodelave nanesene plasti je še posebej pomembna, ker laserskemu obdelovanju običajno sledi natančna dodelava.

Pretirano trda ali nezdružljiva zlitina lahko povzroči težave med obdelavo ali poveča tveganje za razpoke. Izbiro materiala je zato treba upoštevati skupaj s celotnim postopkom popravila.

Popravilo robov in lokalnih obrabljenih območij

Pomembna prednost laserskega oblaganja je možnost obnove določenih območij namesto nanašanja materiala po celotni komponenti.

Pri obrabljeni pregradi se lahko material koncentrira na poškodovani površini ali obodu. Pri drugih komponentah steklenih kalupov se lahko postopek osredotoči na robove, ramena, utore ali druga lokalizirana območja.

Ta selektivni pristop zmanjšuje nepotrebno porabo materiala in naknadno obdelavo.

Zaradi tega je lasersko oblaganje še posebej primerno za visokovrednejše komponente kalupov, kjer večina originalne komponente ostane uporabne.

Od laserskega nanašanja do končne komponente

Popolno popravilo kalupa se ne konča z laserskim nanašanjem.

Obložena komponenta se običajno naknadno obdela, brušen ali polira, da se odstrani odvečni material in se obnovi določena geometrija.

Nato je potreben dimenzijski pregled, da se potrdi, da popravljena delovna površina ustreza zahtevani toleranci.

Praktičen potek dela pri popravilu torej združuje:

Lasersko oblaganje + precizno krmiljenje gibanja + naknadna obdelava + dimenzijska kontrola

namesto da bi lasersko nanašanje obravnavali kot izoliran postopek.

Uporaba onkraj pregrad za steklene kalupe

Isto načelo popravila je mogoče razširiti na druge lokalizirane komponente steklenih kalupov, vključno z:

• Baffles
• Vložki za kalupe
• Ovratni prstani
• Spodnje plošče
• bati
• Majhna jedra kalupov
• Robovi in ​​ramena
• Druge obrabljene komponente za oblikovanje

Dejanska strategija popravila je odvisna od geometrije komponente, materiala podlage, mehanizma poškodbe in zahtevanih končnih dimenzij.

GREENSTONE rešitve za lasersko oblaganje za popravilo steklenih kalupov

GREENSTONE ponuja rešitve za lasersko oblaganje in opremo za popravilo steklenih kalupov, ojačitev površin in industrijsko predelavo.

Za majhne rotacijsko simetrične komponente kalupov, kot so pregrade, lahko sistem kombinira nadzorovano rotacijsko gibanje, natančno lasersko obdelavo in dovajanje prahu za doseganje stabilnega obodnega nanašanja.

Za večje ali bolj kompleksne geometrije kalupov se lahko uporabijo večosne CNC ali robotske konfiguracije, odvisno od zahtevane obdelovalne poti.

Namesto izbire opreme samo na podlagi moči laserja, je treba celotno rešitev določiti na podlagi dejanskega obdelovanca in cilja popravila.

Za oceno procesa predložite risbo ali fotografije komponente, osnovni material, poškodovano mesto, globino popravila, zahtevane končne dimenzije in pričakovano delovanje površine . Te parametre je nato mogoče uporabiti za določitev ustreznega materiala za oblaganje, strategije nanašanja in konfiguracije opreme.