今日电弧喷涂制模技术的研究及应用

④喷涂气压：电弧喷涂制模是利用压缩空气，将熔化的金属雾化成微粒并喷射到样模表面。因此，要求压缩空气具有一定的稳定压力，并且要保证空气干燥、清洁，通过试验，我们选取了空气压力为0.5～0.6MPa。

⑤填充基体：当喷涂形成壳体后，利用基体材料填充加实，对壳体进行支撑和加固。基体材料的选择，主要是根据模具的工作条件和喷涂层的材质不同，选择不同的材料和工艺方法。模具对基体材料的要求，应具有一定的强度，能满足模具工作状态的受力要求，易于成形。由于喷涂壳体形成后，其外形比较复杂，基体形状必须与涂层紧密吻合，因此，填充基体必须具有易成形的特点，要有一定的导热性和耐热性，同时，其导热性及热膨胀系数应与金属喷 涂层相近，特别当模具工作温度较高时，更应注意。

⑥镶嵌金属件：有些模具的某些部位有一些特殊要求，难以进行喷涂，则可采用金属镶嵌件。经喷涂的金属镶嵌件，在样模取出后就直接成为模具型腔的一部分。这些特殊的部位一般是指模具上有较深的凹陷、凸起或筋条等结构，并且凸起或凹陷的高度大于其宽度，这些部位均应安放镶嵌件。对于一些受力较大、磨损较重的模具部位，也可采用金属镶嵌的办法，以提高模具寿命。镶嵌件的安装如图4所示。

图4金属镶嵌件安装示意图

1.金属镶嵌件2.金属喷涂层3.样模

根据模具的工作条件、受力情况等因素，选用不同的镶嵌件材料，如钢、铸铁、铝、锌合金、铜等均可。

⑦组装试模：电弧喷涂形成模具型腔，经填充加实后，将样模自型腔中脱出，并清理加工至符合要求、组装好相应的配件，即可形成一副完整的模具。

4电弧喷涂制模工艺应用

现以PVC塑料女鞋底注塑模具为例，将电弧喷涂成形过程综述如下：

(1)样模是以市场选购的比较流行的PVC塑料女鞋底原件为样模。

(2)根据产品要求确定模具分型面，并涂刷离型剂和脱模剂。离型剂和脱模剂应涂刷均匀，每次涂刷应在上次涂刷干燥后再进行。

(3)待离型剂、脱模剂干燥后进行第一次喷涂，形成金属喷涂的凹模壳体。

(4)将壳体按要求找平，安装凹模框架，并浇注凹模基体填充材料。浇注时港口货物吞吐能力超过1.2亿吨应注意将周边封闭，以防浇注时渗漏出来。

(5)凝固后翻转，在分型面样模上涂刷离型剂和脱模剂，并在相应部位上组装镶嵌金属件。

(6)干燥后进行第二次喷涂，形成金属喷涂的凸模壳体。

(7)安装凸模框架，并浇注凸模基体填充材料，同样注意周边封闭。

(8)凝固后，按分型面将凸、凹模分开，取出样模，即完成模具型腔的电弧喷涂成形。

(9)合模加工上下平面，以保证模具的平行。

(10)连接上下模板，组装注射嘴等钢件。

(11)上机注射成形。

5电弧喷涂制作模具的经济效果

(1)电弧喷涂制作模具工艺简单。它以样模为基准，利用电弧熔化金属，压缩空气使金属雾化并喷射塑性应变急剧增加到样模表面，形成模具型腔。这种方法比机械加工或电加工成形都简单，尤其是形状复杂、机械加工难以实现的模具型腔，其效果更为明显。

(2)电弧喷涂制作模具的制模周期短。常规的模具加工从铸(或锻)件、粗加工、精加工、仿型加工、钳工研配到模具成品，需要一个很长的加工周期，某些形状复杂的型腔模具，直接加工成形较困难，不得不采用拼接镶嵌的结构形式，从而使模具的设计和制造周期相应加长。采用电弧喷涂制作模具，只要有了样模，可在很短的时间内制作出符合要求的模具。制作一副投影面积1900mm×1200mm、表面有立体装饰花纹及以塑代木双人床头模具，仅用1周时间。同样大小的一副模具，若采用铸铝加工的常规方法，制作了5个多月才完成。

(3)电弧喷涂模具成本低。喷涂模具所用的主要材料为喷涂金属丝和基体填充材料。喷丝用量很少，仅为薄薄的一层，所占模具费用比例甚微。上述床头模具，仅用喷丝不足20kg，价值500余元，整个模具成本费为1200多元，而常规方法所用的铸造费用就近7000元，整个模具成本近1.5万元。

电弧喷涂制模是一种典型的快速制模技术，它是具有制模工艺简单、制作周期短、模具成本低等显著特点，特别适用于小批量、多品种的生产使用，尤其在当前市场竞争的情况下，电弧喷涂制模技术为产品的更新换代提供了一个全新的制模方法和捷径。此技术将越来越受人们的重视和应用。(end)