金属模具

行业背景

作为工业生产的基础工艺设备，金属模具的性能直接影响汽车制造、家电制造、消费电子等领域的生产效率和产品质量。在冲压、注塑、压铸等典型应用场景中，模具长期承受300-800℃的高温、500-2000MPa的高压以及每分钟数十次的冲击载荷。特别是汽车外壳零件的冲压模具，需要承受超过2000kN的冲击力。如此严苛的工作条件会导致冲压模具切削刃崩裂、注塑模具分型面坍塌、压铸模具型腔开裂等典型失效问题。其中，高温高压腐蚀引起的材料晶界脆化会缩短模具的使用寿命。以铝合金压铸为例，当模具反复用 670℃ 的铝液冲洗时，平均每 5000 个模具，型腔表面就会产生 0.2-0.5mm 的腐蚀层。

解决方案

激光熔覆和再制造

采用光纤激光器和同轴送粉系统，在模具表面制备厚度为0.3-1.2mm的钴基（Stellite 6）或镍基（Inconel 625）合金涂层。冲压模具的切削刃采用梯度熔覆技术，形成底层与表面耐磨层的复合结构，使切削刃硬度从HRC52提高到HRC62，韧性也得到改善。

激光猝灭

模具的工作面和接触面进行部分淬火以提高硬度，在模具的工作面上形成0.2-0.8mm的硬化层。该方法效率高、变形小、无需二次加工，节省了加工周期和热处理能耗。

激光应用案例

玻璃模具激光熔覆

尖端激光熔覆

碳化钨冲头