Технология Димет для литьевых форм: ремонт, восстановление, защита

Технология газодинамического напыления Димет революционна для ремонта и модернизации литьевых форм (пресс-форм, матриц, кокилей). Метод позволяет бестеремически наносить металлические покрытия (алюминий, медь, никель, бронзу) на рабочие поверхности форм, устраняя сколы, эрозию каналов, коробление и восстанавливая точные размеры. Частицы порошка, разогнанные сверхзвуковым потоком (до 500 м/с), создают адгезионный слой без нагрева основы, что исключает отпуск стали и деформации. Технология применима к формам из инструментальных сталей (H13, P20), алюминиевых (АК7ч, АК9) и медных сплавов. Покрытия толщиной 0.05–2 мм восстанавливают контуры литников, вентиляционных каналов и полостей с точностью ±0.05 мм, повышают стойкость к абразивному износу и коррозии от расплавов, снижают адгезию алюминия/цинка к поверхности. Оборудование ДИМЕТ (модели 412, 425) мобильно, работает без демонтажа формы, сокращая простой на 70%.

Принцип технологии Димет основан на газодинамическом ускорении металлических порошков (алюминия, меди, цинка, никеля) до сверхзвуковых скоростей. Частицы, ударяясь о поверхность, формируют плотное покрытие без расплавления – за счет кинетической энергии. Ключевое отличие от газотермических методов – отсутствие высокотемпературного воздействия (температура процесса не превышает 150°C). Это исключает деформации матриц, структурные изменения металла и внутренние напряжения, критичные для прецизионных литьевых форм. Оборудование работает при нормальном давлении, не требует вакуумных камер или инертной среды, а компактные установки (например, Димет 404/405) потребляют 2.9-3.3 кВт и сжатый воздух 0.4 м³/мин при 6-10 атм.

Ремонт дефектов литьевых форм – основная сфера применения. Технология устраняет:

  • Трещины и каверны в силуминовых, чугунных и стальных формах для литья пластмасс, резинотехнических изделий, алюминиевых пресс-формах упаковки. Напыление алюминия или никель-алюминиевых композитов закрывает поры глубиной до 5 мм без механической обработки.
  • Износ посадочных мест под направляющие втулки, толкатели, литниковые вкладыши. Медные или баббитовые покрытия восстанавливают геометрию с точностью ±0.05 мм, обеспечивая необходимую твердость (до 120 HB).
  • Прогары и коррозионные повреждения в зонах высокого давления. Для головок блоков цилиндров (аналогично литьевым формам) напыление цинка или никеля герметизирует сквозные микротрещины.

Таблица: Применение покрытий Димет для типовых дефектов литьевых форм

Тип дефекта Материал напыления Эффект Примеры оснастки
Микротрещины (0.1-0.5 мм) Алюминий Герметизация, адгезия >30 МПа Пресс-формы РТИ, кокили
Износ направляющих Медь, баббит Восстановление посадок H7/k6 Формы для крышек, корпусных деталей
Коррозия охлаждающих каналов Цинк Антикоррозийная защита + герметизация Горячеканальные формы
Задиры поверхности Никель-керамика Повышение износостойкости Пуансоны вырубных форм

Герметизация течей в системах охлаждения – сложная проблема при эксплуатации литьевых форм. Традиционная сварка часто приводит к короблению, а полимерные герметики не выдерживают циклических температурных нагрузок. Покрытия Димет на основе алюминия создают барьер с пористостью 1-3% и газопроницаемостью ниже 0.01 см³/с, что эффективно блокирует протечки воды, масла, этиленгликоля в каналах диаметром до 0.3 мм. Технология особенно востребована для ремонта многогнездных форм с разветвленной гидросистемой, где замена поврежденных блоков экономически нецелесообразна.

Модификация рабочих поверхностей продлевает ресурс формующей оснастки. Напыление позволяет:

  • Создавать антикоррозионные барьеры на стальных матрицах, работающих с ПВХ или агрессивными полимерами. Цинковые покрытия толщиной 100-200 мкм по ГОСТ 28302-89 превосходят по стойкости гальванические аналоги.
  • Формировать износостойкие слои на кромках режущих кромок ножей для облоя. Композиты никеля с карбидом кремния (30% об.) увеличивают стойкость в 2-3 раза по сравнению с закаленной сталью Х12МФ.
  • Наносить разделительные покрытия для сложных выемок. Медные подслои на керамических вставках предотвращают адгезию термопластов (POM, PA66).

Экономические преимущества технологии включают сокращение затрат на 40-70% по сравнению с заменой форм или гальваническим восстановлением. Стоимость ремонта матрицы для крышки ПЭТ-бутылки (устранение трещин + восстановление 4 посадочных мест) методом Димет составляет ~25 000 руб. против 120 000 руб. за новую оснастку. Время ремонта – 3-4 часа против 2-3 недель при изготовлении дубликата. Для многокомпонентных форм с электроэрозионной текстурой экономия достигает 90%, так как повторная обработка сложных поверхностей исключается.

Ограничения метода:

  • Невозможность восстановления сквозных разрушений более 30% площади детали.
  • Ограниченная твердость покрытий (макс. 45 HRC для никелевых композитов) – ниже, чем у инструментальных сталей (58-62 HRC).
  • Необходимость пылеудаления при работе в цехе – установка требует вытяжки с производительностью от 2 м³/мин.

Практические кейсы подтверждают эффективность:

  • На минском заводе пластмасс напыление алюминия на матрицу корпуса вентилятора устранило 14 трещин в зоне литника. Ресурс формы увеличен с 50 000 до 300 000 циклов.
  • В производстве автомобильных уплотнителей медно-никелевое покрытие на пуансонах литьевой формы снизило силу съема на 40%, исключив деформацию резиновых изделий.

Оборудование Димет – не альтернатива изготовлению новых пресс-форм, но оптимальное решение для ремонта, модернизации и защиты оснастки. Технология сокращает простои, повышает стабильность литья и окупается за 3-7 ремонтных операций. Для поддержания точности форм рекомендуется комбинировать напыление с механической обработкой (например, шлифовкой направляющих после наращивания меди)

Рекомендуем ознакомиться с примерами работы оборудования ДИМЕТ с специальным оборудованием: