一種螺桿的激光熱熔覆工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種螺桿的激光熱熔覆工藝，包括以下工藝步驟：(1)清理螺桿表面的銹跡以及油污，并利用高壓水射流對螺桿螺旋槽內(nèi)的污漬進行清理；(2)將螺桿的螺距、公稱直徑、螺紋數(shù)和導(dǎo)程輸入到自動控制系統(tǒng)中；(3)利用三維掃描成形儀對螺桿進行掃描，形成三維數(shù)據(jù)輸入到自動控制系統(tǒng)中；(4)自動控制系統(tǒng)根據(jù)步驟(2)和步驟(3)中的數(shù)據(jù)差值形成控制指令；(5)打開送粉器，向螺桿表面輸送Ni45-WC納米材料，打開激光器，利用步驟(4)中自動控制系統(tǒng)形成的控制指令控制激光器和送粉量，形成熔覆層；(6)整修。本發(fā)明專利技術(shù)能夠?qū)δp后的螺桿進行回收再制造，實現(xiàn)螺桿的修復(fù)，并延長了螺桿的使用壽命。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及螺桿的再制造
，具體的說是一種螺桿的激光熱熔覆工藝。
技術(shù)介紹
外表面切有螺旋槽的圓柱或者切有錐面螺旋槽的圓錐稱為螺桿，多用于塑料成型 設(shè)備，如塑料型材擠出機，注塑機等。螺桿和機筒是塑料成型設(shè)備的核心部件，是加熱擠出 塑化的部分，是塑料機械的核心。 螺桿廣泛應(yīng)用于加工中心，CNC機器，數(shù)控車床，注塑機，線切割，磨床，銑床，慢走 絲，快走絲，PCB鉆孔機，精雕機，雕銑機，火花放電機，咬齒機，刨床，大型立車龍門銑等。對 于注塑機上的螺桿，在使用過程中磨損較為嚴重，磨損原因主要如下： (1)每種塑料都有一個理想塑化的加工溫度范圍，應(yīng)該控制料筒加工溫度，使之接 近這個溫度范圍，粒狀塑料從料斗進入料筒，首先會到達加料段，在加料段必然會出現(xiàn)干性 磨擦，當這些塑料受熱不足，熔融不均時，很易造成料筒內(nèi)壁及螺桿表面磨損增大，同樣，在 壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均，也會造成磨損增快； (2)由于部分塑料加有強化劑，如玻璃纖維、礦物質(zhì)或其他填充料。這些物質(zhì)對金 屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多，在注塑這些塑料時，如果用高的轉(zhuǎn)速成，則在提 高對塑料的剪切力的同時，亦將令強化相應(yīng)地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有 鋒利末端，令磨損力大為增加，無機礦物質(zhì)在金屬表面高速滑行時，其刮削作用也不小，所 以轉(zhuǎn)速不宜調(diào)得太高。 (3)螺桿在機筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，物料與二者的摩擦，使螺桿與機筒的工作表面逐漸磨損： 螺桿直徑逐漸縮小，機筒的內(nèi)孔直徑逐漸加大，這樣，螺桿與機筒的配合直徑間隙，隨著二 者的逐漸磨損而一點點加大，可是，由于機筒前面機頭和分流板的阻力沒有改變，這就增加 了被擠塑物料前進時的漏流量，即物料從直徑間隙處向進料方向流動量增加，結(jié)果使塑膠 機械生產(chǎn)量下降，這種現(xiàn)象又使物料在機筒內(nèi)停留時間增加，造成物料分解，如果是聚氯乙 烯，分解產(chǎn)生的氯化氫氣體加強了對螺桿和機筒的腐蝕。 (4)物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料，能加快螺桿和機筒的磨損。 (5)由于物料沒有塑化均勻，或是有金屬異物混入料中，使螺桿轉(zhuǎn)動扭矩力突然增 加，這種扭矩超出螺桿的強度極限，使螺桿扭斷，這是一種非常規(guī)事故損壞。 螺桿一旦出現(xiàn)磨損，將會影響生產(chǎn)加工的質(zhì)量，因此，迫切需求一種能夠增強螺桿 耐磨性和延長使用壽命的工藝。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種螺桿的激光熱熔覆工藝，一方面對螺桿進 行修復(fù)，另一方面延長了螺桿的使用壽命，降低了使用和維護的成本。 本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種螺桿的激光熱熔覆工藝，包括以下工藝步驟： (1)清理螺桿表面的銹跡以及油污，并利用高壓水射流對螺桿螺旋槽內(nèi)的污漬進 行清理； (2)將螺桿的螺距、公稱直徑、螺紋數(shù)和導(dǎo)程輸入到自動控制系統(tǒng)中； (3)利用三維掃描成形儀對螺桿進行掃描，形成三維數(shù)據(jù)輸入到自動控制系統(tǒng) 中； (4)自動控制系統(tǒng)根據(jù)步驟（2)和步驟（3)中的數(shù)據(jù)差值形成控制指令，其中自 動控制系統(tǒng)由PC機與PLC組合而成，三維掃描成形儀的掃描后的三維數(shù)據(jù)進入PC機后，由 PC機形成仿實物三維數(shù)模，同時將步驟（2)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，形成模擬未磨損三維數(shù)模，數(shù)據(jù) 對比后形成差值信號，且差值即為磨損量，從而在PLC中形成數(shù)據(jù)反饋，根據(jù)差值反饋進行 編程； (5)打開送粉器，向螺桿表面輸送Ni45_WC納米材料，同時，打開激光器，利用步驟 (4)中自動控制系統(tǒng)形成的控制指令控制激光器和送粉量，將Ni45-WC納米材料熔覆在螺 桿表面，形成熔覆層； (6)整修：對螺桿表面進行整修，以符合裝配使用的需求。 本專利技術(shù)采用上述工藝步驟，利用激光技術(shù)與納米技術(shù)相結(jié)合，并在自動控制系 統(tǒng)的控制下，使送粉器沿著預(yù)定的軌跡送粉，同時激光器尾隨著送粉器運行，將送出的 Ni45-WC納米材料熔覆在螺桿的表面，最終形成熔覆層。 所述Ni45-WC納米材料包括以下質(zhì)量百分比的組分：Ni45占61%，WC占27%，剛 玉占9. 5 %，組合元素占2. 5 %。所述組合元素包括(：、0、51、8、？6，所述(：、0、51、8、卩6按照2:1.5:1.2: 1 : 4的比例混合，先是61%的Ni45、27%的WC、9. 5%的剛玉采用溫式粉碎法制得納米球， 再采用活性劑保護法與組合元素混合均勻。 本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)能夠?qū)δp后的螺桿進行回收再制造，利用激光技 術(shù)與納米技術(shù)相結(jié)合，并在自動控制系統(tǒng)的控制下，將納米粉末熔覆在磨損的螺桿表面上， 一方面對螺桿進行修復(fù)，另一方面延長了螺桿的使用壽命，降低了使用和維護的成本。【具體實施方式】 為了使本專利技術(shù)實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對 本專利技術(shù)進一步闡述。 實施例一：一種螺桿的激光熱熔覆工藝，包括以下工藝步驟： (1)清理螺桿表面的銹跡以及油污，并利用高壓水射流對螺桿螺旋槽內(nèi)的污漬進 行清理； (2)將螺桿的螺距、公稱直徑、螺紋數(shù)和導(dǎo)程輸入到自動控制系統(tǒng)中，作為對照數(shù) 據(jù)； (3)利用三維掃描成形儀對螺桿進行掃描，形成三維數(shù)據(jù)輸入到自動控制系統(tǒng)中， 作為實際數(shù)據(jù)； (4)自動控制系統(tǒng)根據(jù)步驟（2)和步驟（3)中的數(shù)據(jù)差值形成控制指令，其中自 動控制系統(tǒng)由PC機與PLC組合而成，三維掃描成形儀的掃描后的三維數(shù)據(jù)進入PC機后，由 PC機形成仿實物三維數(shù)模，同時將步驟（2)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，形成模擬未磨損三維數(shù)模，數(shù)據(jù) 對比后形成差值信號，且差值即為磨損量，從而在PLC中形成數(shù)據(jù)反饋，根據(jù)差值反饋進行 編程，控制精度高； (5)打開送粉器，向螺桿表面輸送Ni45_WC納米材料，同時，打開激光器，利用步驟 (4)中自動控制系統(tǒng)形成的控制指令控制激光器和送粉量，將Ni45-WC納米材料熔覆在螺 桿表面，形成熔覆層； (6)整修：對螺桿表面進行整修，以符合裝配使用的需求。 本專利技術(shù)采用上述工藝步驟，利用激光技術(shù)與納米技術(shù)相結(jié)合，并在自動控制系 統(tǒng)的控制下，使送粉器沿著預(yù)定的軌跡送粉，同時激光器尾隨著送粉器運行，將送出的 Ni45-WC納米材料熔覆在螺桿的表面，最終形成熔覆層。 所述Ni45-WC納米材料包括以下質(zhì)量百分比的組分：Ni45占61%，WC占27%，剛 玉占9. 5 %，組合元素占2. 5 %。 所述組合元素包括(：、0、51、8、？6，所述(：、0、51、8、卩6按照2:1.5:1.2: 1 : 4的比例混合，先是61%的Ni45、27%的WC、9. 5%的剛玉采用溫式粉碎法制得納米球， 再采用活性劑保護法與組合元素混合均勻。 為了論證本專利技術(shù)的實際效果，特通過實驗對實施例一實施后的螺桿進行檢測，檢 測結(jié)果的數(shù)據(jù)如下：【主權(quán)項】1. 一種螺桿的激光熱熔覆工藝，其特征在于：包括以下工藝步驟： (1) 清理螺桿表面的銹跡以及油污，并利用高壓水射流對螺桿螺旋槽內(nèi)的污漬進行清 理； (2) 將螺桿的螺距、公稱直徑、螺紋數(shù)和導(dǎo)程輸入到自動控制系統(tǒng)中； (3) 利用三維掃描成形儀對螺桿進行掃描，形成三維數(shù)據(jù)輸入到自動控制系統(tǒng)中； (4) 自動控制系統(tǒng)根據(jù)步驟（2)和步驟（3)中的數(shù)據(jù)差值形成控制指令； (5) 打開送粉器，向螺桿表面輸送Ni45-WC納米材料，同時，打開激光器，利用步驟（4) 中自動控制系統(tǒng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種螺桿的激光熱熔覆工藝，其特征在于：包括以下工藝步驟：(1)清理螺桿表面的銹跡以及油污，并利用高壓水射流對螺桿螺旋槽內(nèi)的污漬進行清理；(2)將螺桿的螺距、公稱直徑、螺紋數(shù)和導(dǎo)程輸入到自動控制系統(tǒng)中；(3)利用三維掃描成形儀對螺桿進行掃描，形成三維數(shù)據(jù)輸入到自動控制系統(tǒng)中；(4)自動控制系統(tǒng)根據(jù)步驟(2)和步驟(3)中的數(shù)據(jù)差值形成控制指令；(5)打開送粉器，向螺桿表面輸送Ni45?WC納米材料，同時，打開激光器，利用步驟(4)中自動控制系統(tǒng)形成的控制指令控制激光器和送粉量，將Ni45?WC納米材料熔覆在螺桿表面，形成熔覆層；(6)整修：對螺桿表面進行整修，以符合裝配使用的需求。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程敬卿，
申請(專利權(quán))人：蕪湖鼎恒材料技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34