电弧喷涂制模技术研究及应用

    电弧喷涂制模技术是将两根带电的制模专用金属丝通过导管不断地向前输送，金属丝在喷枪前端相交形成电弧，金属丝经电弧熔化，在压缩空气的作用下，将熔化的金属雾化成金属微粒，并以一定的速度喷射到样模表面，一层一层地相互叠加、堆积而形成高密度、高结合强度的金属喷涂层，即模具型腔的壳体(或实体)，这层壳体的内壁形状与样模表面完全吻合，从而形成了所需的模具型腔。喷涂形成的金属壳体与其他基体材料填充加固，结合成一整体，再配以其他部件，即组成一付完整的模具。这种制模方法类似于电铸制模，但又不完全相似。它制模工艺简单，容易掌握，模具制作周期短，费用低。对比制作同一形状尺寸的钢模，制模周期和模具费用均可降低60%以上。

    2、电弧喷涂模具的基本结构

    电弧喷涂模具的基本结构可分为三部分，即金属喷涂层部分、基体部分和钢结构部分。现以室内装璜用装饰条模具为例，说明电弧喷涂模具的基本结构。

    (1)金属喷涂层：本模具的制品为高硬度聚脂塑料制品，要求模具具有一定的强度、硬度、表面粗糙度及良好的导热性，为此我们选用特殊的合金材料作为金属喷涂材料，经电弧熔化喷涂形成图示中的模具型腔。

    (2)模具基体：第6项为填充基体。本模具基体材料为有机粘接剂与金属粉料混合而成，它能与金属喷涂层牢固地结合成一体，有很好的强度和导热性，完全可满足模具的工作要求。

    (3)钢结构件：如模框、镶块、注射嘴、绞链等，均采用机械加工而成，然后镶配组合于模具上。

    3、电弧喷涂模具的制模工艺

    电弧喷涂模具制模工艺流程可根据产品的要求及模具结构情况，工艺流程可作调整。

    (1)喷涂样模

    电弧喷涂模具的特点就是以样模为基准，模具型腔尺寸、几何精度完全取决于样模，样模的设计应根据产品成形的工艺要求决定其形状尺寸。为了便于喷涂后的脱模，样模可设计成拼块组合的结构形式。

    制造样模的材质很多：石膏、石墨、树脂、陶瓷、木材、金属等均可，也可直接采用产品作样模使用。

    (2)离型剂、脱模剂

    利用电弧喷涂技术制作模具，既要求金属微粒均匀致密地贴敷到样模表面，又要求形成壳体后能顺利、完整地从样模上分离下来，而且在喷涂过程中要保护好样模及其表面花纹能经得起喷涂金属微粒的冲击。同时，起到承受喷涂时的高温和阻止热量向样模传递。

    (3)喷涂参数

    ①电弧功率：电弧功率是由电源所决定的，它是影响模具型腔质量的主要因素。功率小，起弧困难或断弧，喷涂的金属材料不能很好地熔化，影响涂层的结合强度。功率过大，喷涂的金属材料易过热，金属微粒的表面氧化严重，降低喷涂层的机械性能。使用锌合金喷涂制模材料以电弧电压36V，电弧电流110A左右较合适。