[发明专利]一种再制造电缆成型模具的方法

说明书

本发明公开了一种再制造电缆成型模具的方法，涉及激光增材制造技术领域。该方法采用同质材料的合金粉末，利用激光熔覆增材制造技术，在损坏的模具表面进行原位原性再制造，同时恢复机械尺寸和达到新模具相同的性能，恢复模具的使用寿命，其充分利用了旧模具的价值，具有时间和价值优势。并且，经过再制造的电缆模具可采用与新模具完全相同的使用工艺。同时，该方法直接在电缆模具表面快速再制造，再制造层具有满足电缆外层绝缘材料成型的要求，具有耐磨、耐热、抗热裂等特性，能快速恢复模具功能的作用；同时，工艺可采用不同材料，该发明具有对模具表面进行局部强化的作用，工艺使用的模具尺寸不受限制，方法工序简单、生产效率高，易于操作。

技术领域

本发明涉及激光增材制造技术领域，且特别涉及一种再制造电缆成型模具的方法。

背景技术

电缆成型模具包括紧压成型模具、成缆模具、挤出模具等，其本质是属于塑料模具，是将塑料挤出全过程中最后的热压作用装置，直接决定电缆加工的品质和成败，其模具设计、使用可靠性都受到高度重视。尤其在用塑料挤出机挤制电线电缆的绝缘层和护套层时，挤出模具是控制塑料挤包层品质的最关键因素之一。

常用的塑料模具使用的材料有碳素工具钢、合金钢、不锈钢等。其中，碳素工具钢由于经济性高，得到比较广泛的应用。碳素钢适于制造尺寸不大，受力较小，形状简单以及变形要求不高的塑料模具。但是在注塑成型时，由于注塑模具型腔的温度要达到300℃以上，有些塑料中还加人了玻纤、无机填料及固体颜料，固态添加剂和塑料熔体一起在流道、模腔中髙速流动，对模具接触表面产生很大的摩擦，从而导致模具产生磨损；同时，很多树脂和添加剂对型模具表面都有腐蚀作用，这种腐蚀使型腔表面金属溶蚀、剥落，从而加速模具的失效。

再制造是利用各种技术手段对废旧产品进行高技术修复和改造的过程，再制造产品质量最终达到或超过新品的标准，再制造过程中能够节能50％、节材60％、节约总成本70％以上，再制造的本质是发掘生产过程中的最有价值的部分。

再制造关键技术典型代表是激光再制造技术、热喷涂技术和薄膜沉积技术，分别针对修补量大、中、小的领域。激光熔覆技术主要针对金属材料和具有陶瓷增强相的金属陶瓷复合涂层，由于材料与基体同时熔化，因此涂层与基体达到冶金结合，尤其针对体结构的多层增材制造具有极大的优势；薄膜沉积技术可在基体上沉积出厚度为100nm至数微米厚的沉积技术，沉积层具有极高的耐磨性、低的摩擦系数，其最大优点是可作为工件的最终工序。

依据粉末添加途径的不同，激光再制造技术可分为铺粉式和送粉式“增材制造”技术，其中同轴送粉式“增材制造”技术送粉由于工艺可靠性、生产效率和柔性制造的特点，形成了具有代表性的“激光再制造”技术。

中国公开专利CN108823564A“一种利用激光熔覆技术制备防腐涂层的方法”，在Q960钢基体上熔覆了Stellite 6合金粉末材料，在提高Q960钢的耐腐蚀性的同时，改善了Stellite 6合金激光熔覆涂层的质量。由于Stellite 6成分和性能与Q960钢基体相差较大，若以Stellite6材料制造的模具，其生产电缆的工艺势必收到影响，因此不适合电缆模具的生产。

中国公开专利CN103695939A“一种超大型剪切装备刀具的激光修复再制造方法”，在刀具的损伤区进行激光熔覆处理，采用预置式激光熔覆，先涂敷吸收层，再在约束层的保护下，对刀具的损伤区进行激光冲击处理，提高了金属表面的耐磨、耐蚀和抗氧化能力，显著提高了材料的疲劳强度和使用寿命，延长了超大型剪切装备刀具的使用寿命。其约束层预制工艺复杂，不适应与电缆成型模具应用工况。

中国公开专利CN105039971A“模具再制造激光3D打印机及方法”，在废旧的模具表面，发明了计算机控制系统，该系统可控制激光器、送粉器、同轴打印头、平面运动机构和垂直运动机构，在模具的加工空腔处堆积出模具的形状。该专利为模具再制造提供了一种思路，但没有对所用材料体系进行专门设计，不满足电缆成型模具的特殊需求。

发明内容