חיפוי היתוך משטחי של תבניות זכוכיתהיא טכנולוגיית חיזוק פני שטח מרכזית המשמשת לשיפור העמידות והביצועים של תבניות בסביבות טמפרטורה גבוהה ושחיקה גבוהה. על ידי ציפוי פני השטח של התבנית בשכבה של חומר עמיד בפני שחיקה, קורוזיה וטמפרטורות גבוהות, תהליך הציפוי מאריך ביעילות את חיי השירות של תבנית הזכוכית ומשפר את איכות הייצור של מוצרי זכוכית.
מהי תבנית זכוכית?
התפקיד העיקרי של תבנית זכוכית הוא ליצור את הזכוכית לאחר שהתכה, לקררה ולקבע אותה לצורה שנקבעה מראש.
תבניות זכוכית נפוצות
•זכוכית מיכל
• זכוכית אופטית
• זכוכית שטוחה
התפקיד העיקרי של חיפוי משטח עובש זכוכית
•שיפור עמידות בפני שחיקה: תבניות זכוכית נתונות לבלאי רב על פני השטח שלהן בעת יציקת זכוכית בטמפרטורות גבוהות. ציפוי קשיח ועמיד בפני שחיקה המצופה היתוך יכול לשפר משמעותית את עמידות הבלאי של פני התבנית, ובכך להאריך את חיי התבנית.
•שיפור עמידות בפני חמצון בטמפרטורה גבוהה: בתהליך יציקת זכוכית, התבנית נחשפת לטמפרטורה גבוהה למשך זמן רב, מה שקל להחמצן. ציפוי חומרים עמידים בטמפרטורה גבוהה, כגון סגסוגות מבוססות ניקל או קובלט, יכול להפחית ביעילות את אובדן החמצון של התבנית.
•שיפור עמידות בפני קורוזיה: חומרים מסוימים המצופים בציפוי היתוך (כגון קרמיקה, סגסוגות מבוססות ניקל) בעלי עמידות חזקה בפני קורוזיה, שיכולה למנוע קורוזיה ובלאי של תבניות בסביבות חמות ולחות.
•שיפור גימור פני השטח של התבנית: חיפוי היתוך איכותי יכול להגביר את השטיחות והגימור של פני השטח של התבנית, וכתוצאה מכך לקבל משטח מבריק ואיכותי למוצרי זכוכית.
•עלויות תחזוקה מופחתות: תבניות זכוכית לאחר טיפול בחיפוי היתוך עמידות יותר בפני שחיקה וטמפרטורות גבוהות, מה שמפחית את הצורך בהחלפה ותיקון תכופים, ומוריד את עלויות התחזוקה והייצור.
חומרים נפוצים לחיפוי משטחי עובש זכוכית
בחירת חומר החיפוי הנכון חשובה לתיקון תבניות כדי להגביר את עמידות הבלאי והעמידות בפני קורוזיה. חומרים נפוצים הם:
•סגסוגת מבוססת קובלט
•סגסוגות מבוססות ניקל
•ציפויים קרמיים
•ציפוי מרוכב מתכת-קרמי
שיטות תהליך חיפוי משטח עובש זכוכית
חיפוי משטח עובש זכוכית מאמץ בעיקר את השיטות הבאות:
1.חיפוי פלזמה
חומר האבקה נמס ומצופה על פני התבנית באמצעות קשת פלזמה בטמפרטורה גבוהה. לשכבת הציפוי של ציפוי הפלזמה יש צפיפות גבוהה וכוח הדבקה חזק, המתאימים לתבניות זכוכית בעלות צורות מורכבות.
2.חיפוי לייזר
שימוש בקרן לייזר בעלת אנרגיה גבוהה לחימום, התכה והיצמדות מיידית לפני השטח של התבנית, ויצירת ציפוי צפוף בעל קשיות גבוהה ונקבוביות נמוכה.חיפוי לייזרמתאים לתבניות דיוק קטנות, אך העלות גבוהה יותר.
3.ריסוס להבה היפרסוני (HVOF)
חומר הציפוי נמס ומואץ על ידי להבה במהירות גבוהה ומרוסס על פני התבנית ליצירת שכבה צפופה בעלת חוזק הדבקה גבוה. הוא מתאים לתבניות זכוכית עם דרישות עמידות גבוהות לשחיקה.
תהליך הפעולה של חיפוי היתוך משטחי תבנית זכוכית
1. טיפול מקדים:ניקוי פני השטח של התבנית גורם להסרת שמן, תחמוצת וזיהומים אחרים. חספוס פני השטח בדרך כלל מוגבר על ידי התזת חול כדי לשפר את הידבקות שכבת החיפוי.
2. הכנת חומר חיפוי:בחרו את חומר החיפוי המתאים בהתאם לצרכים הספציפיים של התבנית, כגון סגסוגת מבוססת קובלט, סגסוגת מבוססת ניקל או אבקה קרמית.
3. פעולת חיפוי:קבעו את התבנית על שולחן החיפוי, בחרו את תהליך החיפוי והפרמטרים המתאימים (למשל טמפרטורה, מהירות ריסוס וכו'), ושלטו על עובי ואחידות שכבת החיפוי.
4. קירור וטיפול לאחר:יש לתת לתבנית להתקרר באופן טבעי לאחר השלמת הציפוי כדי למנוע סדקים או עיוות הנגרמים כתוצאה מקירור מהיר. טיפול ליטוש או ליטוש פני השטח מתבצע לפי הצורך כדי לשפר את גימור פני השטח של התבנית ואת דיוק הציפוי.
5. בדיקת איכותבדיקות לא הרסניות (למשל, אולטרסאונד, רנטגן) משמשות לבדיקת אחידות ועובי הציפוי על מנת להבטיח שאיכות שכבת החיפוי המותכת עומדת בדרישות.
טכנולוגיית חיפוי פני השטח של תבניות זכוכית יכולה לשפר ביעילות את עמידות הבלאי, עמידות הקורוזיה ועמידות החום של התבניות, ולהפחית משמעותית את עלות התחזוקה של התבניות תוך שיפור איכות מוצרי הזכוכית. עם פיתוח טכנולוגיית החיפוי, יישומה בתבניות זכוכית יהיה נרחב יותר, וישפר עוד יותר את חיי השירות ואת אפקט העיבוד של תבניות הזכוכית.
זמן פרסום: 31 באוקטובר 2024