Перегородки скляних форм та інші дрібні прецизійні компоненти форм неодноразово піддаються впливу гарячого скла, термоциклування та механічного контакту під час операцій склоформування. З часом на їхніх робочих поверхнях може спостерігатися локальний знос, погіршення стану кромок, втрата розмірів та термічні пошкодження.

Оскільки ці компоненти вимагають точної геометрії та стану поверхні, навіть відносно невеликі втрати матеріалу можуть вплинути на стабільність формування та термін служби компонента.

Лазерне напилення забезпечує точний метод відновлення зношених ділянок, мінімізуючи непотрібне нагрівання, що залишилося, у корпусі форми.

Типові пошкодження перегородок скляних форм

Дефлектори піддаються багаторазовому контакту з високотемпературним склом та безперервним виробничим циклам. Звичайні пошкодження включають:

• Знос робочої поверхні
• Втрата матеріалу на краях та кутах
• Локалізоване пошкодження поверхні
• Термічна втома
• Окислення та деградація поверхні
• Відхилення розмірів після тривалої служби

У багатьох випадках не потрібно замінювати весь компонент. Пошкодження зосереджені на відносно невеликій функціональній поверхні.

Це робить компонент добре придатним для локалізованого лазерного ремонту плакування.

Як лазерне плакування відновлює перегородку

Під час ремонту зношений компонент розміщується на керованій обертовій системі або системі ЧПК. Металевий порошок подається у ванну розплаву, згенеровану лазером, поки заготовка обертається під обробною головкою.

Процес ремонту зазвичай виглядає наступним чином:

Оцінка пошкоджень → підготовка поверхні → лазерне напилення → розмірне відновлення → механічна обробка/шліфування → фінішна обробка → перевірка

Матеріал відкладається лише там, де потрібен додатковий об'єм.

Для круглих перегородок та подібних компонентів скоординоване обертання дозволяє наносити безперервну доріжку облицювання навколо зношеної поверхні. Кілька доріжок або шарів можна наносити, коли потрібна додаткова товщина відновлення.

Точне розмірне відновлення

Мета ремонту цвілі полягає не просто в тому, щоб покрити пошкоджену поверхню іншим матеріалом.

Наплавлений шар повинен забезпечувати достатню кількість матеріалу для подальшої обробки, зберігаючи при цьому контрольоване підведення тепла та надійне зчеплення з основою.

Важливі змінні процесу включають:

• Лазерна потужність
• Розмір балки
• Швидкість руху або обертання
• Швидкість подачі порошку
• Перекриття доріжок
• Товщина шару
• Захисний газ
• Положення облицювання

Ці параметри коригуються відповідно до основного матеріалу, геометрії компонента, глибини пошкодження та обраного плакирувального сплаву.

Після напилення відремонтовану ділянку можна обробити до необхідних розмірів та стану поверхні.

Чому важлива теплова потужність

Дрібні компоненти скляних форм можуть бути чутливими до надмірного теплового навантаження.

Традиційні методи ремонту з відносно великою зоною термічного впливу можуть збільшити ризик деформації або створити зайве термічне напруження в компоненті.

Лазерне напилення концентрує енергію у відносно невеликій зоні обробки. За належного контролю процесу це дозволяє додавати матеріал, обмежуючи тепловий вплив на навколишні області.

Ця характеристика особливо корисна для невеликих вставок форм, перегородок та інших компонентів, що потребують локалізованого відновлення розмірів.

Вибір матеріалу для ремонту скляних форм

Матеріал для облицювання слід вибирати відповідно до основи форми та фактичних умов експлуатації, а не лише залежно від твердості.

Залежно від застосування, наплавлений сплав може потребувати поєднання:

зносостійкість, термостабільність, стійкість до окислення, в'язкість, металургійна сумісність та оброблюваність.

Здатність обробляти нанесений шар механічною обробкою або фінішною обробкою особливо важлива, оскільки лазерне напилення зазвичай супроводжується точним фінішним покриттям.

Надмірно твердий або несумісний сплав може створювати труднощі під час обробки або збільшувати ризик розтріскування. Тому вибір матеріалу слід розглядати разом із усім процесом ремонту.

Ремонт країв та локальних зношених ділянок

Однією з важливих переваг лазерного наплавлення є можливість відновлення певних ділянок, а не нанесення матеріалу на весь компонент.

У випадку зношеної перегородки матеріал може бути зосереджений на пошкодженій поверхні або периметрі. Для інших компонентів скляної форми процес може бути спрямований на краї, плечі, канавки або інші локалізовані ділянки.

Такий вибірковий підхід зменшує непотрібне споживання матеріалу та подальшу обробку.

Це також робить лазерне напилення особливо придатним для високоцінних компонентів прес-форм, де більша частина оригінального компонента залишається придатною для експлуатації.

Від лазерного напилення до готового компонента

Повний ремонт форми не закінчується після завершення лазерного напилення.

Плакований компонент зазвичай піддається подальшій обробці, шліфуванні або поліруванню для видалення зайвого матеріалу та відновлення заданої геометрії.

Потім потрібна перевірка розмірів, щоб підтвердити, що відремонтована робоча поверхня відповідає необхідному допуску.

Таким чином, практичний робочий процес ремонту поєднує в собі:

Лазерне напилення + точне керування рухом + подальша обробка + контроль розмірів

а не розглядати лазерне напилення як ізольований процес.

Застосування поза межами скляних перегородок

Той самий принцип ремонту можна поширити на інші локалізовані компоненти скляних форм, зокрема:

• Дефлектори
• Вставки для прес-форм
• Кільця на шиї
• Нижні пластини
• Поршні
• Малі стрижні прес-форм
• Краї та плечі
• Інші зношені компоненти формування

Фактична стратегія ремонту залежить від геометрії компонента, матеріалу підкладки, механізму пошкодження та необхідних кінцевих розмірів.

Рішення GREENSTONE для лазерного плакування для ремонту скляних форм

GREENSTONE пропонує рішення для лазерного плакування та обладнання для ремонту скляних форм, зміцнення поверхні та промислового відновлення.

Для невеликих обертально-симетричних компонентів прес-форм, таких як перегородки, система може поєднувати контрольований обертальний рух, прецизійну лазерну обробку та подачу порошку для досягнення стабільного окружного напилення.

Для більших або складніших геометрій прес-форм можна застосовувати багатоосьові ЧПК або роботизовані конфігурації відповідно до необхідного шляху обробки.

Замість того, щоб вибирати обладнання лише на основі потужності лазера, комплексне рішення слід визначати на основі фактичної заготовки та мети ремонту.

Для оцінки процесу надайте креслення або фотографії компонента, основний матеріал, місце пошкодження, глибину ремонту, необхідні кінцеві розміри та очікувані характеристики поверхні . Ці параметри потім можна використовувати для визначення відповідного плакучого матеріалу, стратегії напилення та конфігурації обладнання.