Как известно, в большинстве случаев эти проблемы решаются либо дополнительной шлифовкой поверхности, если позволяет геометрия формы, либо наплавкой материала в местах дефектов с последующей шлифовкой. Традиционно наплавка металла выполняется электродуговой сваркой, которая требует буквально ювелирного мастерства сварщика. Тем не менее, при подобном ремонте редко удается избежать термического повреждения материала: даже небольшое превышение длительности локального высокотемпературного воздействия приводит к изменению однородности структуры метала в месте наплавки и, как следствие, к изменению геометрии ремонтируемых плит и формообразующих деталей (ФОД). При этом даже малозаметное, минимальное коробление плиты, вызванное наплавкой металла, проявится при дальнейшей эксплуатации формы в виде повышенного износа направляющих и центрирующих элементов формы, задиров выталкивателей, подтекания расплава перерабатываемого полимерного материала. Поэтому для устранения подобного рода дефектов ФОД существует более щадящая технология – технология электродуговой импульсной микросварки.
Метод импульсно-дуговой микросварки нашел свое широкое применение в инструментальном производстве только с начала 1990-х гг. Использование такого метода позволяет выполнять более тонкие работы по ремонту пресс-форм без негативных последствий, присущих традиционным методам сварки.
Фото 1. Внешний вид сварочного аппарата Weldpro SW-V01 (все фото: «Формотроник») |
Особенностью импульсно-дуговой микросварки является то, что в зоне сварки плавление металла происходит за счет кратковременного разряда (импульса) высокой мощности. Он обеспечивает минимальный размер зоны нагрева, что сохраняет однородность структуры материала ФОД. При этом наплавка материала производится точечно, а используемые присадки позволяют устранять даже самые мелкие повреждения. Тонкое жало электрода в свою очередь позволяет работать с очень тонкими ремонтными материалами – фольгой, проволокой (диаметром до 0,1 мм), мелкодисперсными порошками. В итоге последующая шлифовка отремонтированного участка уже не требует больших усилий и времени.
Данным методом сварки можно устранить типичные дефекты, возникающие на оформляющей поверхности ФОД: поры и усадочные раковины, сколы кромок и дефекты плоскости разъема, механические повреждения (царапины, вмятины), повреждения кромок и угловых участков. Поскольку качество восстановленной поверхности достаточно высоко, то восстановленный участок может быть успешно подвергнут последующей механической и термической обработке. Но главное – в результате ремонта сохраняется плоскостность плиты и геометрия формы.
Немецкая компания Novapax Kunststofftechnik Steiner GmbH & Co. KG (Берлин) предлагает линейку мобильных аппаратов серии Weldpro для импульсной микросварки, которые используют в своей работе режимы электроконтактной сварки (иначе – сварки сопротивлением) и электро-дуговой (также импульсной) сварки вольфрамовым электродом в среде защитных газов. Примерами таких аппаратов, хорошо зарекомендовавших себя на практике, являются Weldpro SV-V01 (фото 1) и QuikWelder SW-808.
Технические характеристики комбинированного аппарата Weldpro SV-V01 для импульсной сварки
Характеристика | Электроконтакная сварка | Электродуговая сварка |
Напряжение питания | Однофазное переменное 200–230 В (50–60 А ) | |
Максимальная входная мощность, кВт | 10,4* | 6,3 |
Максимальное напряжение при работе без нагрузки, В | - | Около 76 |
Выходной ток, А | 30–750 | 2–250 |
Длительность сварки, мс | 1–30 | 1–600 |
Период импульса, мс | 400 | 0,1–2,0 |
Охлаждение | Воздушное (вентилятор) | |
Ширина×длина×высота, мм | 204×425×390 | |
Масса, кг | 23,8 |
* Пиковое значение.
В зависимости от типа дефекта подбираются присадки требуемого вида и соответствующей марки стали, из которых они изготовлены. В ассортименте компании Novapax существуют присадки для всех основных марок конструкционных сталей, используемых при производстве пресс-форм: проволока диаметром от 0,1 до 0,8 мм, металлический порошок, металлическая фольга толщиной 0,1 и 0,2 мм, металлическая «шерсть».
Улучшенными техническими возможностями обладает аппарат для импульсной сварки модели Weldpro SW-V01 (см. фото 1 и таблицу). Одной из его отличительных особенностей является то, что он имеет функцию автоматического выбора параметров сварки: режим импульсов (частоту и продолжительность) можно изменить в зависимости от типа ремонтируемых участков, отличающихся различной геометрией, – внешнего и внутреннего угловых переходов, кромки или плоской поверхности. Оператору достаточно указать на соответствующем шаблоне панели управления точку ремонта (фото 2) – и аппарат сам установит необходимый режим работы. Однажды использованные режимы сварки запоминаются в памяти блока управления сварочным аппаратом и при необходимости могут быть вызваны из нее.
Точечная сварка не исключает и возможности ремонта по большей площади поврежденной поверхности ФОД. Например, в случае электро-дуговой импульсной микросварки ее проводят в режиме периодического автоматического включения аппарата с заданной продолжительностью рабочих импульсов и пауз вплоть до полного «залечивания» поврежденной поверхности.
Кроме того, этот сварочный аппарат требует минимальной подготовки для работы с ним. В комплекте поставки имеется подробная инструкция по установке и эксплуатации сварочного аппарата. Преимуществами использования аппаратов для импульсно-дуговой микросварки являются:
Таким образом, оснастив свой участок аппаратом серии Weldpro, можно весьма эффективно решить проблему ремонта и обслуживания собственных литьевых форм. В заключение следует заметить, что, хотя в статье говорится о ремонте пресс-форм – наиболее распространенном виде технологической оснастки, сварочные аппараты серии Weldpro одинаково успешно могут быть использованы и для ремонта пресс-форм, форм для выдувного формования и др.
Эксклюзивным дилером компании Novapax в России является компания «Формотроник».