一种高熔点金属电弧喷涂快速制模方法

摘要

本发明属于制造业的先进制造技术领域，涉及快速模具制造方法，特别涉及一种高熔点金属电弧喷涂快速制模方法。该方法采用无焙烧陶瓷母模做复型基体，通过电弧喷涂高熔点金属熔滴到母模表面，喷涂一定的厚度后在型壳背面加模框，填充树脂和高强度水泥背衬，脱模后对型壳表面进行切边和抛光等后处理，提供快速、低成本的模具制造集成技术。

主权项

一种高熔点金属电弧喷涂快速制模方法，其特征在于，具体步骤为：(1)母模的制备：1)根据产品的形状和尺寸确定母模基体的形状和尺寸，以耐高温陶瓷原料制作无焙烧陶瓷母模基体，进行烘干：2)烘干后的母模基体，根据零件的3D数模制造的与其形状相吻合的母模基体的3D数模，在数控设备上母模基体进行机械加工：3)得到尺寸与精度均符合产品设计要求的母模；(2)母模的预处处理：1)打磨母模内表面，或者使用重量百分比的浓度为20-60％的盐酸涂刷母模表面；提高母模的表面粗糙度，清除母模表面的粉尘；(3)对母模加热：用可控温加热装置加热母模，保证母模基体温度均匀，控制母模的温度在250℃-300℃；(4)金属电弧喷涂：1)为了使喷枪能够沿母模基体轮廓形状运动并且喷涂作业，需要对预先设计好的零件的3D数字模型修正，进行分层处理；2)通过电弧喷涂高熔点金属熔滴3Cr13马氏体不锈钢到母模表面，按照设计参数，使喷枪能沿母模基体轮廓形状运动并且喷涂作业，从母模的一端喷涂到另一端，重复这样的过程，直到喷涂涂层厚度达到10～20mm，得到母模的金属型壳；喷涂电压为28～35V，喷涂电流为160A～240A，压缩空气压力为0.50～0.60MPa，送丝电压为10～12V，喷涂距离为200～280mm；3Cr13涂层由马氏体基体、铬铁氧化物、气孔组成，涂层呈灰黑色，显微硬度测定为马氏体基体HV550～650、铬铁氧化物HV650～700，涂层的宏观硬度为HRC40～45，3Cr13涂层均匀致密、氧化物少，孔隙率低，与基体结合面形貌凹凸不平，均无大的孔隙和氧化物，结合良好；(5)背衬的制作：在经过电弧喷涂的金属型壳背面上添加模框，所述膜框是由钢板制成，其形状与母模的金属型壳的轮廓外缘相一致，在模框内填充树脂和高强度水泥作为背衬；(6)后处理：脱模并将多余的边切除；(7)对模具金属型壳内表面修整抛光，得到最终的可以使用的模具。