用于铝注射模具的激光熔覆合金制造技术

本发明专利技术涉及用于铝注射模具的激光熔覆合金。多种变型可以包括产品，所述产品可以包括基底，所述基底可以包括铝合金和至少一个表面和涂层，所述涂层可以包括经由激光熔覆在所述至少一个表面上沉积的金属材料。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及的领域包括铝基底的激光熔覆。
技术介绍
注射成型工艺传统上使用具有高硬度的工具和模具，特别是在塑料和复合材料的铸造中。
技术实现思路
多种可以包括产品，所述产品可以包括基底，所述基底可以包括铝合金和至少一个表面和涂层，所述涂层可以包括经由激光熔覆在所述至少一个表面上沉积的金属材料。另一种变型可以包括方法，所述方法可以包括提供基底，所述基底可以包括铝合金和第一表面；经由激光表面硬化所述基底以使用涂层熔覆基底，其中所述激光表面硬化可以包括:在第一表面上提供金属材料；提供激光并将激光束的焦点施加至所述金属材料上；使保护气在激光束周围流动；以及经由激光束熔融金属材料，从而使熔池、涂层和稀释层形成在第一表面上。另一种变型可以包括方法，所述方法可以包括提供注射成型模具，所述注射成型模具可以包括铸造Al-Si合金和第一表面；经由激光表面硬化所述基底以使用涂层熔覆基底，其中所述激光表面硬化可以包括在第一表面上提供金属材料，所述金属材料可以至少包括质量比为1: 8.9: 2.9: 1.5的铜、镍、硅和硼；提供激光并使激光束的轨迹遍布所述基底的第一表面上的金属材料，从而使涂层和稀释层覆盖整个第一表面；使保护气在激光束周围流动；并经由激光束熔融金属材料，从而使熔池、涂层和稀释层形成在第一表面上。本专利技术还提供了如下的技术方案。技术方案1.一种产品，包括:基底，所述基底包括铝合金和至少一个表面；和涂层，所述涂层包括经由激光熔覆沉积在所述至少一个表面上的金属材料。技术方案2.如技术方案1所述的产品，其中金属材料包含铜、镍、硅、硼、硅化物或碳化物中的至少一种。技术方案3.如技术方案1所述的产品，其中金属材料包含铜、镍、硅和硼中的至少一种。技术方案4.如技术方案3所述的产品，其中金属材料至少包含质量比为1: 8.9: 2.9: 1.5的铜、镍、硅和硼。技术方案5.如技术方案1所述的产品，其中所述基底为注射成型模具。技术方案6.如技术方案1所述的产品，其中所述基底包含铸造Al-Si合金。技术方案7.—种方法，包括:提供基底，所述基底包括铝合金和第一表面；经由激光表面硬化所述基底以使用涂层熔覆所述基底，其中所述激光表面硬化包括:在所述第一表面上提供金属材料；提供激光，并将激光束的焦点施加在金属材料上；使保护气围绕激光束流动；和经由激光束熔融金属材料，从而使熔池、涂层和稀释层形成在所述第一表面上。技术方案8.如技术方案7所述的方法，还包括:使激光束的轨迹遍布所述基底的第一表面上的金属材料，从而在使保护气围绕激光束流动之前，使所获得的涂层和稀释层覆盖整个第一表面。技术方案9.如技术方案7所述的方法，还包括:使基底的轨迹位于激光束的下方，从而使所获得的涂层和稀释层覆盖整个第一表面。技术方案10.如技术方案7所述的方法，其中在第一表面上提供金属材料包括经由金属材料丝进给使金属材料流动至第一表面上。技术方案11.如技术方案7所述的方法，其中在第一表面上提供金属材料包括经由金属材料粉进给使金属材料流动至第一表面上。技术方案12.如技术方案7所述的方法，其中在第一表面上提供金属材料包括在第一表面上提供金属材料层。技术方案13.如技术方案7所述的方法，其中金属材料包含铜、镍、硅、硼、硅化物或碳化物中的至少一种。技术方案14.如技术方案7所述的方法，其中金属材料包含铜、镍、硅和硼中的至少一种。技术方案15.如技术方案7所述的方法，其中金属材料包含质量比为1: 8.9: 2.9: 1.5的铜、镍、硅和硼中的至少一种。技术方案16.如技术方案7所述的方法，其中所述基底包含铸造Al-Si合金。技术方案17.如技术方案7所述的方法，其中所述基底为注射成型模具。技术方案18.如技术方案7所述的方法，其中所述基底为工具。技术方案19.如技术方案7所述的方法，其中所述涂层具有的硬度从约400kg/mm2至约600kg/mm2变化。技术方案20.—种方法，包括:提供注射成型模具，所述注射成型模具包括铸造Al-Si合金和第一表面；经由激光表面硬化所述基底以使用涂层熔覆所述基底，其中所述激光表面硬化包括:在所述第一表面上提供包括质量比为1: 8.9: 2.9: 1.5的铜、镍、硅和硼中的至少一种的金属材料；提供激光，并使激光束的轨迹遍布所述基底的第一表面上的金属材料，从而使涂层和稀释层覆盖整个第一表面；使保护气围绕激光束流动；和经由激光束熔融金属材料，从而使熔池、涂层和稀释层形成在所述第一表面上，其中所述涂层具有的硬度从约400kg/mm2至约600kg/mm 2变化。本专利技术范围内的其它说明性的变型将根据下文提供的详细说明而变得显而易见。应当理解的是，尽管公开了任选的变型，详细的说明和列举的变型仅旨在说明的目的，并不意图限制本专利技术的范围。【附图说明】本专利技术的范围内所选择的变型的示例将根据详细说明和附图而被更加全面地理解，其中:图1示出了根据多种变型的包括使用涂层激光熔覆表面的方法。【具体实施方式】下文对于变型的说明在其本质上仅为说明性的，并不意图以任何方式限制本专利技术的范围、其应用或使用。下文对于变体的描述仅是说明被认为是本专利技术范围内的部件、元件、作用、产品和方法，并不意图以任何方式通过所明确公开的或者未清楚列出的内容限制所述范围。如本文描述的部件、元件、作用、产品和方法可以以不同于本文中清楚地描述的方式被组合和重新排列，并仍被认为是在本专利技术的范围内。多种变型可以包括表面硬化，例如但不限于，金属表面合金的激光表面硬化，其可以包括沉积粉末或丝线形式的金属材料，并通过在基底的表面上使用激光来熔融金属材料。所述基底可以在金属材料中被涂覆，由此改善材料特性，例如抗腐蚀性、耐磨性和导热性。在某些例子中，在沉积金属材料的时候激光和金属材料可以在所述基底上来回移动，或者在沉积金属材料的时候所述基底可以在固定激光器的下方移动。在基底上涂覆的金属材料可以经由一个喷嘴或多个喷嘴给料，从而使金属材料在激光可熔融所述金属材料的位置处与基底相遇，形成熔池，其随后可以被硬化为基底上的涂层。激光和金属材料可以以受控的方式被沉积，从而使所述基底可由表面硬化金属材料部分地或者全部地覆盖。在某些例子中，可在熔融金属材料之前将所述金属材料沉积在基底上。当被用于熔融金属材料时，激光可以由围绕激光束流动的保护气来保护。激光功率、激光焦点、表面硬化速率和金属材料沉积速率均可变化以实现沉积金属材料的期望材料特性。在某些例子中，形成的硬表面的硬度可以从约400kg/mm2至约600kg/mm 2变化。所述基底可以是包括用当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产品，包括：基底，所述基底包括铝合金和至少一个表面；和涂层，所述涂层包括经由激光熔覆沉积在所述至少一个表面上的金属材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·穆罗，B·J·帕伦特，J·E·奥斯博恩，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US