电弧喷锌快速制模工艺参数的选择.pdfVIP

维普资讯 第 18卷 第 2 期 湖 北 汽 车 工 业 学 院 学 报 V01．18 No．2 2004年 6月 JournalofHubeiAutomotiveIndustriesInstitute Jun．2004 电弧喷锌快速制模工艺参数的选择 刘 峰1，2，张元好 ，曾大新 (1．湖北汽车工业学院 材料工程系，湖北 十堰 442002；2．武汉科技大学 材料与冶金学院，湖北 武汉 430081) 摘 要：研究了电弧喷涂工艺参数对喷涂制模锌涂层的影响。在固定喷枪移动速度和空气压力O．5MPa的前提下 ， 分析喷涂电流、电压和距离对锌涂层硬度和组织的影响 ，得出适合电弧喷涂锌制模的最佳 电弧喷涂工艺参数。 关键词 ：快速制模 ；电弧喷涂 ；涂层 中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号 ：1008—5483(2004)02-0039-04 SelectionoftheTechnologicalParameterof ArcSprayingZincRapidTooling LiuFe， 。，ZhangYuanhao，ZengDaxin (1．Dept．ofMaterialEngineering，HubeiAutomotiveIndustriesInstitute，Shiyan442002，China； 2．CoUegeofMaterialandMetallurgy，Wuhna UniversityofSciencenadTechnoloyg，Wuhan430081，China) Abstract：Thispaperinvestigatestheeffectofhteparameterofhteare—sprayingprocesson hte spraying-coating．Intheconditionoffixinghtegun’Srateandhteairpressurebeing0．5MPa，itana— lyzestheinfluenceofhtespraying-current，htespray—voltageandthespraying—distanceonrigidity andstructureofhteZncoating，andeduceshtebestparameterofhterae—sprayingprocessforhte rae-sprayingZntooling． Keywords：rapidtooling；raespray；coating 电弧喷涂快速制模技术是一种新型的快速制模技术 [1-3]，在模具制造领域越来越受到重视。其基本原 理是用电弧喷涂技术喷涂形成一层3～5mm厚与模型完全一致的金属壳 ，然后将金属壳与模型分离 ，用背衬 材料将金属壳背衬强化制作模具的方法。由于喷涂制模中影响金属壳质量的工艺参数很多 】，主要有喷 涂电流、喷涂距离、喷涂电压、空气压力以及喷枪移动速度等，必须对他们进行优化。 将电弧喷涂用于快速制模主要考虑两个方面：一是喷涂的金属壳能够很好地复制原型 ，使之特征与原 型完全一致 ；二是要保证金属壳的力学性能，使之有足够的强度承受生产时的压应力。对于高性能、高熔点 的金属材料 ，喷涂层强度很高。但 由于热收缩的作用，金属涂层与模型界面之间存在很大的剪应力 [7．8】：一 方面使模型发生变形 ，影响电弧喷涂模具的精度，另一方面，削弱金属涂层与模型表面的剪切强度 ，使金属 涂层剥落。涂层与模型表面之间的剪切强度与模型表面的粗糙度有关 ：模型表面光洁度较高。则涂层与模 型之间的剪切强度较低 [9,10】。而巨大的内应力致使模型表面根本无法形成厚涂层 。采用高熔点材料还有一 大缺陷，即容易烧损模型表面，影响模具表面光洁度。虽然有使用碳钢制造金属壳的报道 [11】，目前用于模具 制造的材料主要采用低熔点金属。这是由于低熔点材料，喷涂过程中热收缩产生的内应力 ，通过蠕变、微裂 纹的释放以