一种玻璃模具及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种玻璃模具及其制作方法，涉及玻璃模具加工技术领域，用于解决现有技术中采用等离子堆焊制备玻璃模具的强化层时，工艺步骤繁琐，以及焊层厚度及其均匀性不易控制，很难稳定制备1mm以下厚度的强化焊层。本发明专利技术公开的玻璃模具的制作方法包括：提供玻璃模具基体和镍基激光熔覆合金粉末；对所述玻璃模具基体进行表面预处理，去除所述玻璃模具基体的表面污物；将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化部位形成表面强化层，得到玻璃模具。该制作方法用于简化玻璃模具的强化步骤，提高玻璃模具的使用寿命。本发明专利技术还公开了一种玻璃模具。本发明专利技术还公开了一种玻璃模具。本发明专利技术还公开了一种玻璃模具。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃模具及其制作方法


[0001]本专利技术涉及玻璃模具加工
，具体涉及一种玻璃模具及其制作方法。

技术介绍

[0002]玻璃模具是玻璃制品的主要成型工具。铸铁和铜合金由于具有良好的铸造性、导热性和易加工性，被广泛用于制作玻璃模具。但铸铁和铜合金的耐磨性和抗高温氧化能力不佳，玻璃模具在使用过程中频繁接触1100℃左右的高温玻璃熔体，受频繁的冷热交变应力作用，模具各组件的接合线位置(主要包括合缝线、口脖接合线、底刃接合线，简称“三线”)会率先发生高温氧化和热疲劳失效。同时，玻璃模具的合缝面在玻璃模具启闭中相互摩擦和撞击，会进一步加快玻璃模具中合缝线的破坏速度。上述两种结果使得玻璃模具在型腔仍可工作的情况下，合缝线过早破坏，导致整个玻璃模具失效报废。
[0003]针对玻璃模具的主要失效形式，目前主要解决方式是采用等离子堆焊技术在玻璃模具易损部位堆焊一层合金强化层。这样可以克服玻璃模具的接合线耐磨性和抗高温氧化能力差的弱点，使玻璃模具寿命大大提高。
[0004]但是，等离子堆焊对玻璃模具基材的热输入大，导致玻璃模具表面的强化层开裂倾向大。现有技术中，常用的措施是焊前需要对玻璃模具基材在400℃以上进行高温预热，焊后又经常需要保温处理，由此带来工艺步骤繁琐，能耗大、生产效率低。另外，等离子堆焊熔深不易控制，成型精度低，导致焊层厚度及其均匀性不易控制，很难稳定制备1mm以下厚度的强化焊层，偏厚的强化焊层会因其与基材的导热系数和热膨胀系数的差异，使制备的玻璃制品壁厚不均匀，最终导致玻璃制品易碎、易爆。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种玻璃模具及其制作方法，用于解决现有技术中采用等离子堆焊制备玻璃模具的强化层时，工艺步骤繁琐，以及焊层厚度及其均匀性不易控制，很难稳定制备1mm以下厚度的强化焊层。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种玻璃模具的制作方法。该玻璃模具的制作方法包括：提供玻璃模具基体；提供镍基激光熔覆合金粉末；对所述玻璃模具基体进行表面预处理，去除所述玻璃模具基体的表面污物；获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具。
[0007]与现有技术相比，上述玻璃模具的制作方法中，采用激光熔覆工艺在玻璃模具基体的待强化表面形成激光熔覆层，由于激光能量相比较等离子体能量可控性更好，因此在形成表面强化层过程中，激光能量对玻璃模具基体的热输入较小，降低了表面强化层形成过程中裂纹发生倾向。基于此，本专利技术在制备表面强化层过程中，不需要对玻璃模具基体进行预热处理，也无需对形成表面强化层后的玻璃模具进行保温处理，简化了工艺流程，降低了生产能耗，同时还提高了生产效率。此外，激光熔覆工艺制备表面强化层时，熔深易控制，
根据不同强化部位，可以制备厚度低于1mm的表面强化层，从而使制备得到的玻璃制品成品率高，且使用寿命长。
[0008]进一步地，获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具包括：
[0009]先在玻璃模具基体的口脖接合线和/或底刃接合线的表面形成表面强化层，包括：从所述口脖接合线和/或底刃接合线的一端扫描至另一端，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述口脖接合线和/或所述底刃接合线的待强化表面形成表面强化层；
[0010]再在玻璃模具基体的合缝线的表面形成表面强化层，包括：确定所述合缝线的激光熔覆扫描路径的起始点，所述起始点与所述合缝线的第一端点之间的最近距离为2mm至20mm；
[0011]确定所述合缝线的激光熔覆扫描路径的终止点，所述终止点与所述合缝线的第二端点之间的最近距离为2mm至20mm；
[0012]控制激光熔覆扫描路径依次经过合缝线的所述起始点、所述合缝线靠近所述起始点一侧的第一端点，所述合缝线靠近所述终止点一侧的第二端点和所述终止点，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述合缝线的表面熔覆形成表面强化层。
[0013]进一步地，获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具包括：
[0014]先在所述玻璃模具基体的合缝线的表面形成表面强化层，包括：从所述合缝线的一端扫描至另一端，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述合缝线的待强化表面形成表面强化层；
[0015]再在所述玻璃模具基体的口脖接合线和/或底刃接合线的表面形成表面强化层，包括：确定所述口脖接合线和/或底刃接合线的激光熔覆扫描路径的起始点，所述起始点与所述口脖接合线和/或底刃接合线的第一端点之间的最近距离为2mm至20mm；
[0016]确定所述口脖接合线和/或底刃接合线的激光熔覆扫描路径的终止点，所述终止点与所述口脖接合线和/或底刃接合线的第二端点之间的最近距离为2mm至20mm；
[0017]控制激光熔覆扫描路径依次经过所述起始点、所述口脖接合线和/或底刃接合线靠近所述起始点一侧的第一端点，所述合缝线口脖接合线和/或底刃接合线靠近所述终止点一侧的第二端点和所述终止点，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述口脖接合线和/或底刃接合线的表面熔覆形成表面强化层。
[0018]进一步地，对口脖接合线的表面进行激光熔覆形成表面强化层时，控制所述玻璃模具基体的中轴线从底刃部到口脖部逐渐升高，并控制所述中轴线与水平面夹角为15
°
至90
°
；
[0019]和/或，对底刃接合线的表面进行激光熔覆形成表面强化层时，控制所述玻璃模具基体的中轴线从口脖部到底刃部逐渐升高，并控制所述中轴线与水平面夹角为15
°
至90
°
。
[0020]进一步地，所述表面强化层通过采用摆动式熔覆的扫描路径形成。
[0021]进一步地，所述激光熔覆工艺形成的表面强化层的厚度为0.5～5mm。
[0022]进一步地，提供玻璃模具基体后，提供镍基激光熔覆合金粉末前，所述玻璃模具的制作方法还包括：
[0023]将所述玻璃模具基体可旋转地固定于工作台上；和/或，
[0024]将所述玻璃模具基体可旋转地固定于工作台后，在提供激光熔覆合金粉末前，所述玻璃模具的制作方法还包括：将用于激光熔覆的镍基激光熔覆合金粉末进行烘料作业；所述烘料温度为100℃～120℃，烘料时间为60min～120min。
[0025]进一步地，所述玻璃模具激光熔覆形成表面强化层的工艺参数为：激光功率为1000至4000W、激光扫描速率为5mm/s至100mm/s、送粉速率为2g/min至60g/min，保护气体和送粉载气为氩气。
[0026]进一步地，以镍基激光熔覆合金粉末的质量百分比计，所述镍基激光熔覆合金粉末包括如下组分：C：≤0.25％、Si：2.2～3.5％、B：1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃模具的制作方法，其特征在于，包括：提供玻璃模具基体；提供镍基激光熔覆合金粉末；对所述玻璃模具基体进行表面预处理，去除所述玻璃模具基体的表面污物；获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具。2.根据权利要求1所述玻璃模具的制作方法，其特征在于，获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具包括：先在玻璃模具基体的口脖接合线和/或底刃接合线的表面形成表面强化层，包括：从所述口脖接合线和/或底刃接合线的一端扫描至另一端，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述口脖接合线和/或所述底刃接合线的待强化表面形成表面强化层；再在玻璃模具基体的合缝线的表面形成表面强化层，包括：确定所述合缝线的激光熔覆扫描路径的起始点，所述起始点与所述合缝线的第一端点之间的最近距离为2mm至20mm；确定所述合缝线的激光熔覆扫描路径的终止点，所述终止点与所述合缝线的第二端点之间的最近距离为2mm至20mm；控制激光熔覆扫描路径依次经过合缝线的所述起始点、所述合缝线靠近所述起始点一侧的第一端点，所述合缝线靠近所述终止点一侧的第二端点和所述终止点，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述合缝线的表面熔覆形成表面强化层。3.根据权利要求1所述玻璃模具的制作方法，其特征在于，获取激光熔覆扫描路径信息，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述玻璃模具基体的待强化表面形成表面强化层，得到玻璃模具包括：先在所述玻璃模具基体的合缝线的表面形成表面强化层，包括：从所述合缝线的一端扫描至另一端，将所述镍基激光熔覆合金粉末经激光熔覆工艺，在所述合缝线的待强化表面形成表面强化层；再在所述玻璃模具基体的口脖接合线和/或底刃接合线的表面形成表面强化层，包括：确定所述口脖接合线和/或底刃接合线的激光熔覆扫描路径的起始点，所述起始点与所述口脖接合线和/或底刃接合线的第一端点之间的最近距离为2mm至20mm；确定所述口脖接合线和/或底刃接合线的激光熔覆扫描路径的终止点，所述终止点与所述口脖接合线和/或底刃接合线的第二端点之间的最近距离为2mm至20mm；控制激光熔覆扫描路径依次经过所述起始点、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟金博，齐欢，吴志玮，
申请(专利权)人：南京辉锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：