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又硬又韧的刀刃激光淬火 2020-03-17

刀剪是人类生活中不可或缺的五金工具,随着人类生活水平的日益提高,传统方法制造出来的刀剪己经无法满足人们对高端刀剪使用性能的追求。近几年来,激光先进制造技术已经在刀剪行业广泛应用和推广,明显提升了刀剪的性能、降低了制造成本,使得刀剪的制造日趋绿色化和智能化。

激光先进制造技术在刀剪的应用主要体现以下特点:

1)局部非接触加工。这正好满足刀剪局部加工的需求,且形变小、无接触所致的刀具磨损,加工精度高、效果好;

2)加工柔性化。针对不同形状和不同处理部位的刀剪,能实现自动化高效加工,通过机器人或数控等实现任意轨迹的加工;

3)加工材料范围广。可以同于金属材料、非金属材料、高硬度和高脆性材料。

 刀剪常用的激光加工技术有:激光切割、激光焊接、激光表面强化等。其中激光强化技术又涵盖了激光淬火、激光合金化及激光熔覆等技术。本文重点介绍刀剪刃口的激光淬火工艺及其典型应用。

刀剪刃口激光淬火的特点是,刀剪的刃口比较窄(通常≤2mm),激光能有效地聚焦到刃口部位,快速移动激光,控制刃口的淬火层深,避免刃口熔化,获得晶粒细化的马氏体组织,具有良好的强韧性,显著提高刀剪的使用寿命。下面两个典型应用案例可以看到激光淬火技术在刀剪行业的巨大应用潜力。


    应用案例(一)  pvc管子割刀    用途:切割  pvc管子      材质:65mn

刀刃激光淬火设备   激光淬火硬度曲线图                               

采用传统网带炉淬火,淬火硬度约58-60hrc,但形成了粗晶马氏体,降低刃口的韧性,容易出现崩口和断裂,须采用回火处理来缓解。采用久恒光电公司的对管子割刀实施淬火,能精准控制激光的扫描宽度、轨迹,通过刀体自身的热传导实现快速冷却,获得了细晶马氏体,淬火后刀锋硬度达到hrc63-65,刃口因细晶强化具有优异的耐磨性和良好的韧性,前端淬火深度2.2mm,后端淬火深度2.3-2.4mm。

激光淬火与传统淬火相比,淬火质量更稳定,切管效率同比提高了30%,使用寿命提高了一倍以上。


应用案例(二)绿篱机刀片   用途:园林篱笆修剪     材料:65mn

                   

      绿篱机是用于茶叶修剪、公园、庭园、路旁树篱等园林绿化方面专业修剪的一种电动工具。修剪篱笆时,在使用过程中经常碰到铁丝等刚性物质,传统的淬火方式由于冷速慢,马氏体组织粗大,淬火硬度高时极易崩口,为降低刃口脆性,一般将淬火硬度控制在hrc45-48,但低硬度刃口容易磨损变钝,需经常打磨开刃,产品使用寿命短。

采用久恒光电公司研发的,对刀片表面进行激光强化处理,刃口获得细晶马氏体,淬火后刀锋硬度约750-850hv1,淬火层深度0.4-0.6mm。

采用刃口实现了绿篱机刀片的强韧化处理,刃口硬度得到大幅提升,耐磨性得到保障,产品使用寿命提高近10倍,且无崩刃现象,实现绿篱机全寿命无需更换刀片的目标。

 

注:久恒光电原创文章,转载请注明出处



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