ガラス型への表面溶融クラッディングは、高温・高摩耗環境下における金型の耐久性と性能を向上させるための重要な表面強化技術です。金型表面に耐摩耗性、耐腐食性、耐高温性に優れた材料をコーティングすることで、ガラス金型の耐用年数を効果的に延長し、ガラス製品の生産品質を向上させます。

ガラス型とは何ですか?

ガラス型

ガラス型の主な機能は、溶融したガラスを成形し、冷却し、あらかじめ決められた形状に固定することである。

一般的なガラス型

容器ガラス

ガラス型(2)

  光学ガラス

  板ガラス

ガラス成形型表面被覆の主な役割

耐摩耗性の向上:ガラス成形金型は、高温でガラスを成形する際に表面に大きな摩耗が生じます。溶融コーティングされた硬質耐摩耗性コーティングは、金型表面の耐摩耗性を大幅に向上させ、金型の寿命を延ばします。

高温酸化耐性の向上:ガラス成形工程では、金型が長時間高温にさらされるため、酸化しやすい。ニッケルやコバルトをベースとした合金などの耐高温性材料をコーティングすることで、金型の酸化による劣化を効果的に抑制できる。

耐食性の向上:特定の溶融コーティング材料(セラミック、ニッケル基合金など)は高い耐食性を有しており、高温多湿環境下での金型の腐食や摩耗を防ぐことができます。

金型表面仕上げの改善:高品質の溶融肉盛により、金型表面の平坦性と仕上げが向上し、ガラス製品に光沢のある高品質な表面が得られます。

メンテナンスコストの削減:溶融肉盛処理を施したガラス型は、耐摩耗性や耐熱性が向上するため、頻繁な交換や修理の必要性が減り、メンテナンスコストと生産コストが削減されます。

ガラス成形型表面被覆材として一般的に使用される材料

金型の補修において、耐摩耗性および耐腐食性を向上させるためには、適切な被覆材を選択することが重要です。一般的に使用される材料は以下のとおりです。

コバルト基合金

ニッケル基合金

セラミックコーティング

金属セラミック複合コーティング

ガラス成形型表面被覆プロセス方法

ガラス成形型表面のクラッディングは、主に以下の方法を採用しています。

1.プラズマクラッディング

粉末材料は高温プラズマアークによって溶融され、金型の表面にコーティングされる。プラズマクラッディングによるクラッディング層は高密度で強力な接着力を有するため、複雑な形状のガラス金型に適している。

2.レーザークラッディング

高エネルギーレーザービームを用いて金型表面を瞬時に加熱、溶融、接着させることで、高硬度かつ低多孔性の緻密なコーティングを形成する。レーザークラッディング小型精密金型には適しているが、コストは高くなる。

ガラス型

3.極超音速火炎溶射(HVOF)

コーティング材は高速炎によって溶融・加速され、金型表面に噴霧されて密着性の高い緻密な層を形成する。高い耐摩耗性が求められるガラス金型に適している。

ガラス鋳型表面溶融肉盛溶接の操作プロセス

1.前処理:金型の表面は、油分、酸化物、その他の不純物を除去するために洗浄される。通常、表面粗さはサンドブラストによって増加させ、被覆層の密着性を向上させる。

2. 外装材の準備:金型の具体的なニーズに応じて、コバルト系合金、ニッケル系合金、セラミック粉末など、適切な被覆材を選択してください。

3. 外装工事:クラッディングテーブルに金型を固定し、適切なクラッディングプロセスとパラメータ(温度、噴霧速度など)を選択し、クラッディング層の厚さと均一性を制御する。

4.冷却および後処理:クラッディング完了後は、急激な冷却によるひび割れや変形を防ぐため、金型を自然冷却してください。金型の表面仕上げとコーティング精度を向上させるため、必要に応じて表面研削または研磨処理を行います。

5.品質検査非破壊検査(超音波検査、X線検査など)を用いて、コーティングの均一性や厚さを検査し、溶融被覆層の品質が要求事項を満たしていることを確認します。

ガラス金型の表面クラッディング技術は、金型の耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性を効果的に向上させ、金型のメンテナンスコストを大幅に削減すると同時に、ガラス製品の品質向上にも貢献します。クラッディング技術の発展に伴い、ガラス金型への応用範囲はさらに広がり、金型の耐用年数と加工効果をさらに高めていくでしょう。


投稿日時:2024年10月31日