Ремонт пресс-форм. Восстановление текстурированной поверхности
Отремонтировать и не испортить
Самая аккуратная эксплуатация пресс-форм для литья пластмассовых изделий с текстурированной поверхностью не в состоянии предотвратить постепенную потерю качества внешнего вида получаемой продукции.
Причин тому много: инородные твердые включения в расплаве полимера, мелкие поломки и сбои в системе сталкивания отливок, применение слесарного инструмента для снятия отливок, случайные повреждения в процессе сборки-разборки во время мелких ремонтов.
Особенно следует выделить нарушения текстуры в результате коррозии оформляющей поверхности в процессе транспортировки и хранения пресс-форм: даже незначительное попадание влаги приводит к катастрофическим последствиям для оформляющих поверхностей. Причиной тому является неприменение консервирующих смазок, нередко низкое качество сталей, из которых изготавливаются пресс-формы, а также чрезвычайная подверженность текстурированных поверхностей коррозии.
Дефекты текстурированных поверхностей могут представлять собой вмятины различной величины, отдельные царапины, следы коррозии в виде глубоких «язв» либо пятен с полностью нарушенной текстурой (рис. 4); возможно и общее повреждение поверхности от применения каких-то жестких либо абразивных инструментов. В результате практически работоспособная пресс-форма не обеспечивает потребительских свойств получаемых отливок. Возникает необходимость восстановить нарушенную текстуру формообразующей поверхности матрицы пресс-формы.
На первый взгляд эта проблема кажется не столь значительной, и предприятия идут на различные эксперименты по устранению возникших дефектов. Однако далеко не каждая компания, занимающаяся литьем изделий из пластмасс, имеет в своем штате квалифицированных специалистов по ремонту пресс-форм и, тем более, обладающих необходимыми знаниями по технологии текстурирования и ремонту текстур. Попытавшись доступными средствами восстановить геометрию формообразующей детали пресс-формы наплавкой и последующей слесарной доводкой и получив отрицательный результат, предприятия обращаются в организации, занимающиеся текстурированием, с просьбой о ремонте текстуры. Но, к сожалению, некорректно выполненные действия становятся препятствием для ее качественного восстановления.
Студия выполняет местный восстановительный ремонт текстуры.
В зависимости от вида повреждения и габаритов матрицы возможно проведение ремонта непосредственно у заказчика без полной разборки пресс- формы. В этом случае значительно уменьшается время простоя оснастки.
Дефекты и способы их устранения
Условно дефекты, возникшие на текстурированной поверхности пресс-формы в процессе эксплуатации, можно разделить на две группы: - мелкие неглубокие царапины; общий износ текстуры, то есть местное уменьшение высоты элементов текстуры; «затертые» поверхности, вызванные прикосновением тупого предмета. Последний дефект выглядит на матрице в виде блестящего участка и, соответственно, повторяется на поверхности отливки в виде ровного, нетекстурированного отпечатка; - глубокие вмятины и царапины. Если первая группа дефектов устраня ется без использования наплавки, то вторая может быть устранена только путем предварительной наплавки и слесарной доработки (рис. 5). Цель наплавки - восстановление геометрии матрицы. Наплавка должна производиться с соблюдением определенных требований. В задачу данной статьи не входит рассмотрение особенностей ремонта пресс-форм с использованием сварки и наплавки, при помощи которых восстанавливается работоспособность л итьевой формы, то есть целостность и прочность ее деталей. В этих случаях главное внимание уделяется предупреждению образования трещин, коробления и снижению твердости металла деталей пресс-формы. Наплавка с целью восстановления геометрии формообразующей поверхности литьевой формы, как правило, имеет ограниченный объем и не приводит к возникновению вышеперечисленных проблем. Основное внимание в этом случае должно быть уделено созданию наилучших условий для последующего травления.
Рассмотрим оптимальные условия для травления наплавленной зоны. Во-первых, зона наплавки должна быть, по возможности, четко отграничена от остальной поверхности матрицы. Лучше всего производить предварительный раздел зоны наплавки - занижение на 0,2-0,3 мм поверхности, подлежащей наплавке, относительно теоретической поверхности матрицы. Этим обеспечивается максимальная локализация переходной зоны от материала наплавки к основному. Переходная зона неизбежно имеет самую неблагоприятную, с точки зрения травления, структуру - в этой зоне возможно образование раковин, изменяется химический состав, наплавленный металл имеет неравномерную толщину по границам наплавки. На рисунке 6 изображен отпечаток на отливке, получившийся в результате неправильно выполненной наплавки; четко видна переходная зона от основного материала к материалу наплавки, матрица подвергнута пескоструйной обработке.
Во-вторых, наплавляемый металл должен быть идентичен металлу, из которого изготовлена матрица. Для уменьшения степени изменения структуры металла желательно производить предварительный нагрев матрицы до 250 -3500С с последующим медленным охлаждением. Применение в качестве присадки сплава, даже незначительно отличающегося от основного металла, приводит к неравномерному травлению, и тем более недопустимо применение в качестве присадки нержавеющих сталей.
Соблюдение этих условий обеспечивает высокую вероятность качественного восстановления текстуры формообразующей поверхности матрицы пресс-формы.
«Попасть» В рисунок и сохранить пресс-форму
Существует также проблема идентичности исходной текстуры и текстуры ремонтируемого участка. Это вызвано тем, что на внешний вид текстуры влияет большое количество параметров, таких как химический состав сплава, из которого изготовлена пресс-форма, термообработка, качество обработки, собственно, однотипность травильной маски, температура кислоты, ее концентрация и пространственное положение детали пресс-формы в травильной ванне. Поэтому даже каталожные образцы одной и той же зарубежной компании, выполненные в разных филиалах, могут несколько отличаться.
Очень часто текстуры, выполненные одним и тем же специалистом на разных пресс-формах, получаются немного разными. Поэтому текстурирование деталей, конструктивно находящихся вместе в процессе эксплуатации - например, в автомобиле - желательно выполнять в одной фирме, чтобы минимизировать возможное различие текстур.
В процессе ремонта специалист неизбежно сталкивается с необходимостью «подгонки» к текстуре оригинала. Применение в ремонте технологий, основанных на применении клише, значительно затрудняет этот процесс, Автором, использующим при текстурировании фоторезисты и компьютерные технологии коррекции графики травильной маски, накоплен определенный опыт в достижении максимального сходства ремонтируемой текстуры с оригиналом.
Следует отдельно отметить требования к условиям хранения пресс-форм с текстурированной рабочей поверхностью. На большинстве предприятий страны, занимающихся текстурированием, после травления ограничиваются промывкой в проточной воде. Далее следует операция дробеструйной обработки. Детали пресс-форм из низколегированных и среднелегированных сталей с такой поверхностью легко подвержены коррозии, особенно при попадании влаги. Для предотвращения коррозии необходимо применять консервирующие смазки, поскольку простое промасливание поверхностей не обеспечивает необходимой защиты. Хорошо себя зарекомендовали пленкообразующие ингибированные нефтяные составы.
Изготовление формообразующих деталей пресс-форм из высоколегированных сплавов все же нежелательно, так как текстурирование деталей из таких сплавов возможно, но сопряжено с определенными трудностями и должно применяться лишь в исключительных случаях.
В условиях напряженного производственного плана выпуска продукции желательно минимизировать необходимое время на производство всевозможных ремонтов оснастки. В настоящее время разработаны технологические приемы и оборудование, позволяющие выполнять ремонт текстур непосредственно на предприятиях, эксплуатирующих пресс-формы. При этом этап подготовки производится заранее, а непосредственный ремонт занимает от одной до трех рабочих смен.
Самая аккуратная эксплуатация пресс-форм для литья пластмассовых изделий с текстурированной поверхностью не в состоянии предотвратить постепенную потерю качества внешнего вида получаемой продукции.
Причин тому много: инородные твердые включения в расплаве полимера, мелкие поломки и сбои в системе сталкивания отливок, применение слесарного инструмента для снятия отливок, случайные повреждения в процессе сборки-разборки во время мелких ремонтов.
Особенно следует выделить нарушения текстуры в результате коррозии оформляющей поверхности в процессе транспортировки и хранения пресс-форм: даже незначительное попадание влаги приводит к катастрофическим последствиям для оформляющих поверхностей. Причиной тому является неприменение консервирующих смазок, нередко низкое качество сталей, из которых изготавливаются пресс-формы, а также чрезвычайная подверженность текстурированных поверхностей коррозии.
Дефекты текстурированных поверхностей могут представлять собой вмятины различной величины, отдельные царапины, следы коррозии в виде глубоких «язв» либо пятен с полностью нарушенной текстурой (рис. 4); возможно и общее повреждение поверхности от применения каких-то жестких либо абразивных инструментов. В результате практически работоспособная пресс-форма не обеспечивает потребительских свойств получаемых отливок. Возникает необходимость восстановить нарушенную текстуру формообразующей поверхности матрицы пресс-формы.
На первый взгляд эта проблема кажется не столь значительной, и предприятия идут на различные эксперименты по устранению возникших дефектов. Однако далеко не каждая компания, занимающаяся литьем изделий из пластмасс, имеет в своем штате квалифицированных специалистов по ремонту пресс-форм и, тем более, обладающих необходимыми знаниями по технологии текстурирования и ремонту текстур. Попытавшись доступными средствами восстановить геометрию формообразующей детали пресс-формы наплавкой и последующей слесарной доводкой и получив отрицательный результат, предприятия обращаются в организации, занимающиеся текстурированием, с просьбой о ремонте текстуры. Но, к сожалению, некорректно выполненные действия становятся препятствием для ее качественного восстановления.
Студия выполняет местный восстановительный ремонт текстуры.
В зависимости от вида повреждения и габаритов матрицы возможно проведение ремонта непосредственно у заказчика без полной разборки пресс- формы. В этом случае значительно уменьшается время простоя оснастки.
|
|
 |
| РИСУНОК 4. Отпечатавшиеся на отливке следы коррозии матрицы пресс-формы | РИСУНОК 5. Отливка с нарушенной текстурой после ремонта матрицы пресс-формы | РИСУНОК 6. Отпечаток на отливке - след неправильной наплавки |
Условно дефекты, возникшие на текстурированной поверхности пресс-формы в процессе эксплуатации, можно разделить на две группы: - мелкие неглубокие царапины; общий износ текстуры, то есть местное уменьшение высоты элементов текстуры; «затертые» поверхности, вызванные прикосновением тупого предмета. Последний дефект выглядит на матрице в виде блестящего участка и, соответственно, повторяется на поверхности отливки в виде ровного, нетекстурированного отпечатка; - глубокие вмятины и царапины. Если первая группа дефектов устраня ется без использования наплавки, то вторая может быть устранена только путем предварительной наплавки и слесарной доработки (рис. 5). Цель наплавки - восстановление геометрии матрицы. Наплавка должна производиться с соблюдением определенных требований. В задачу данной статьи не входит рассмотрение особенностей ремонта пресс-форм с использованием сварки и наплавки, при помощи которых восстанавливается работоспособность л итьевой формы, то есть целостность и прочность ее деталей. В этих случаях главное внимание уделяется предупреждению образования трещин, коробления и снижению твердости металла деталей пресс-формы. Наплавка с целью восстановления геометрии формообразующей поверхности литьевой формы, как правило, имеет ограниченный объем и не приводит к возникновению вышеперечисленных проблем. Основное внимание в этом случае должно быть уделено созданию наилучших условий для последующего травления.
Рассмотрим оптимальные условия для травления наплавленной зоны. Во-первых, зона наплавки должна быть, по возможности, четко отграничена от остальной поверхности матрицы. Лучше всего производить предварительный раздел зоны наплавки - занижение на 0,2-0,3 мм поверхности, подлежащей наплавке, относительно теоретической поверхности матрицы. Этим обеспечивается максимальная локализация переходной зоны от материала наплавки к основному. Переходная зона неизбежно имеет самую неблагоприятную, с точки зрения травления, структуру - в этой зоне возможно образование раковин, изменяется химический состав, наплавленный металл имеет неравномерную толщину по границам наплавки. На рисунке 6 изображен отпечаток на отливке, получившийся в результате неправильно выполненной наплавки; четко видна переходная зона от основного материала к материалу наплавки, матрица подвергнута пескоструйной обработке.
Во-вторых, наплавляемый металл должен быть идентичен металлу, из которого изготовлена матрица. Для уменьшения степени изменения структуры металла желательно производить предварительный нагрев матрицы до 250 -3500С с последующим медленным охлаждением. Применение в качестве присадки сплава, даже незначительно отличающегося от основного металла, приводит к неравномерному травлению, и тем более недопустимо применение в качестве присадки нержавеющих сталей.
Соблюдение этих условий обеспечивает высокую вероятность качественного восстановления текстуры формообразующей поверхности матрицы пресс-формы.
«Попасть» В рисунок и сохранить пресс-форму
Существует также проблема идентичности исходной текстуры и текстуры ремонтируемого участка. Это вызвано тем, что на внешний вид текстуры влияет большое количество параметров, таких как химический состав сплава, из которого изготовлена пресс-форма, термообработка, качество обработки, собственно, однотипность травильной маски, температура кислоты, ее концентрация и пространственное положение детали пресс-формы в травильной ванне. Поэтому даже каталожные образцы одной и той же зарубежной компании, выполненные в разных филиалах, могут несколько отличаться.
Очень часто текстуры, выполненные одним и тем же специалистом на разных пресс-формах, получаются немного разными. Поэтому текстурирование деталей, конструктивно находящихся вместе в процессе эксплуатации - например, в автомобиле - желательно выполнять в одной фирме, чтобы минимизировать возможное различие текстур.
В процессе ремонта специалист неизбежно сталкивается с необходимостью «подгонки» к текстуре оригинала. Применение в ремонте технологий, основанных на применении клише, значительно затрудняет этот процесс, Автором, использующим при текстурировании фоторезисты и компьютерные технологии коррекции графики травильной маски, накоплен определенный опыт в достижении максимального сходства ремонтируемой текстуры с оригиналом.
Следует отдельно отметить требования к условиям хранения пресс-форм с текстурированной рабочей поверхностью. На большинстве предприятий страны, занимающихся текстурированием, после травления ограничиваются промывкой в проточной воде. Далее следует операция дробеструйной обработки. Детали пресс-форм из низколегированных и среднелегированных сталей с такой поверхностью легко подвержены коррозии, особенно при попадании влаги. Для предотвращения коррозии необходимо применять консервирующие смазки, поскольку простое промасливание поверхностей не обеспечивает необходимой защиты. Хорошо себя зарекомендовали пленкообразующие ингибированные нефтяные составы.
Изготовление формообразующих деталей пресс-форм из высоколегированных сплавов все же нежелательно, так как текстурирование деталей из таких сплавов возможно, но сопряжено с определенными трудностями и должно применяться лишь в исключительных случаях.
В условиях напряженного производственного плана выпуска продукции желательно минимизировать необходимое время на производство всевозможных ремонтов оснастки. В настоящее время разработаны технологические приемы и оборудование, позволяющие выполнять ремонт текстур непосредственно на предприятиях, эксплуатирующих пресс-формы. При этом этап подготовки производится заранее, а непосредственный ремонт занимает от одной до трех рабочих смен.