Электроискровая наплавка и упрочнение
Одна из главных проблем в процессе литья под давлением изделий из пластмасс и эластомеров - это облой. Данная проблема является характерным признаком износа или повреждения формообразующей на линии разъема пресс-формы. Этот незначительный износ или повреждение формирует небольшой зазор, в который при литье под давлением попадает полимерный материал, так образуется облой. Традиционный способ ремонта такого дефекта - это применение сварки на изношенных (поврежденных) участках пресс-формы с последующей финишной обработкой.Методика наваривания металла в области линии разъема обычно подразумевает применение технологии MIG- ( metal-inert-gas) или TIG- (tungsten-inert-gas) сварки. Однако, использование технологии сварки при осуществлении ремонта или восстановления поверхности имеет различные недостатки, такие как коробление и растрескивание вследствие частичного расплавления поверхности самой формы и неминуемого появления остаточных напряжений при растяжении в процессе охлаждения участка сварки. К тому же, напряжение при растяжении, которое создается в сварном шве, вызывает тянущее действие по направлению к середине капли расплава, и это, в свою очередь, порождает образование усадочной раковины в матрице, что обычно именуется как «поднутрение».
Идеальной технологией ремонта, позволяющей исключить эти проблемы, может быть процесс наплавления с низким тепловым воздействием. Технология электроискрового нанесения покрытия удовлетворяет данным требованиям именно в силу очень низкого теплового воздействия на базовый материал. Этот процесс особенно подходит для наплавления металла при работе с небольшими пресс-формами и штампами, так как не вызывает коробления, растрескивания или появление поднутрений. К тому же, даже очень большие пресс-формы и штампы могут быть отремонтированы прямо на месте без демонтажа. Ремонтные работы на месте — это решительная возможность снизить время простоя и увеличить производительность.
Технология электроискрового нанесения покрытия, ЭИНП, (другие варианты названия — электроискровое осаждение или электроискровое легирование, ЭИЛ) была изобретена в середине прошлого века советскими учеными и использовалась для нанесения тонкого слоя карбида вольфрама на поверхность инструмента с целью предотвращения от изнашивания и истирания, и для защиты от перегрева. Однако толщина покрытий ограничивалась величиной порядка 30 микрон, что исключало возможность наплавления более-менее толстых слоев металла. С тех пор технология электроискрового легирования подверглась различным усовершенствованиям и преодолела свои прошлые недостатки.В авангарде научно-технического прогресса в данной области выступает компания TechnoCoat (Япония), которая в сотрудничестве с корпорацией Toyota с 1985 года ведет активную научно-исследовательскую деятельность, результатом которой сегодня являются инновационные решения — аппараты серии Depo, использующие технологию электроискрового нанесения покрытия (электроискрового легирования) во-первых, для нанесения упрочняющих износостойких покрытий, и во-вторых, для полноценного наплавления слоев металла и восстановления поврежденной поверхности.
В оригинальном советском изобретении движение плавящегося электрода представляло собой исключительно вибрацию «вперед-назад» по рабочей поверхности. Современный аппарат серии Depo от компании TechnoCoat применяет вращающийся электрод и защитную среду газа аргона, что предотвращает образование оксидов и/или нитридов в наплавляемом слое металла. Композиция плавящегося электрода была модифицирована, чтобы получать толстый слой наплавленного металла с необходимыми свойствами, и применять процесс наплавления для различных пресс-форм, штампов, инструмента и деталей машин.
Некоторые производственные предприятия, использующие литьевые пресс-формы, не имеют возможности ремонтировать оснастку на собственном производстве. В случае образования облоя на отливаемой продукции, изношенная пресс-форма должна быть демонтирована и отправлена в отдельную ремонтную мастерскую, где возможна сварка, шлифовка и обработка на электроэрозионных станках. Часто при этом процесс литья на производстве останавливается, пока пресс-форма не будет отремонтирована, и это в свою очередь может повлечь серьезные неприятности из-за срыва сроков отгрузки продукции предприятия. Кроме того, сам собственник пресс-форм обязан оплачивать все расходы на такой ремонт, а они порой немалые.Однако, электроискровое нанесение металлического покрытия (электроискровая наплавка металла) решает сразу множество проблем, связанных с ремонтом — позволяет осуществлять мелкий ремонт пресс-форм прямо в литьевой машине, экономя время и увеличивая производительность, устраняет сами возможности появления искривлений, поднутрений и избавляет от чрезмерного времени финишной обработки. Финишная обработка наплавленного с помощью аппарата серии Depo участка поверхности легко завершается с помощью микроинструмента — шлифовальной машинки, абразивных полировочных камней. Процесс электроискрового наплавления металла в целом не только быстрее по времени и безопаснее для формообразующих поверхностей пресс-формы, но и по эффективности затрат экономически выгоднее, чем сварочные методы ремонта линий разъема литьевых пресс-форм.