[发明专利]用于表面硬化铝注塑模具的制造方法

说明书

本发明涉及用于表面硬化铝注塑模具的制造方法。本发明的多个变型实施例可包括一种产品，该产品可包括：可包括铝‑镍合金和至少一个表面的基板、及可包含通过激光熔覆而沉积在至少一个表面上的金属材料的涂层。

技术领域

本公开总的涉及的领域包括铝基板的激光熔覆。

背景技术

注射成型工艺传统地使用具有高硬度的工具和模具，尤其是在塑料和复合材料的铸造中。注射成型中所使用的工具和模具可包含钢或硬化工具钢。在一些情况下，铝-镍合金会经历表面硬化过程，该过程允许工具和模具是由低成本的轻质铝-镍合金形成。

发明内容

本公开的一些变型实施例可包括一种方法，该方法可包括：提供可包括铝合金和第一表面的基板；对第一表面进行机械加工以限定型腔；对该型腔进行处理以除去铝-镍合金的氧化物；以及通过对基板实施激光表面硬化而用涂层覆盖基板。激光表面硬化可包括：将金属材料提供至第一表面上；提供激光并且将激光束的焦点作用于金属材料上；使保护气体在激光束周围流动；利用激光束使金属材料熔化从而在第一表面上形成熔池、涂层和稀释层。该方法还可包括对涂层进行精加工、及将涂层抛光。

另一个变型实施例可包括一种方法，该方法可包括：提供可包括铝合金和第一表面的基板；对第一表面进行机械加工以限定型腔；对该型腔进行处理以除去铝-镍合金的氧化物；以及通过对基板进行激光表面硬化而用涂层覆盖基板。激光表面硬化可包括：将可包含碳化钛的金属材料提供至第一表面上；提供激光并且将激光束的焦点应用于金属材料上；使保护气体在激光束周围流动；使激光束越过在基板第一表面上的金属材料，使得在使保护气体在激光束周围流动之前所形成的涂层和稀释层覆盖整个第一表面；利用激光束使金属材料熔化，从而在第一表面上形成熔池、涂层和稀释层。该方法还可包括对涂层进行精加工、及将涂层抛光。

另一个变型实施例可包括一种方法，该方法可包括：提供可包括铝-镍合金和第一表面的基板；对第一表面进行机械加工以限定型腔；对该型腔进行处理以除去铝-镍合金的氧化物；以及通过对基板进行激光表面硬化而用涂层覆盖基板。激光表面硬化可包括：通过利用金属粉末材料供给使金属材料流动到第一表面上，而将可包含碳化钛的金属粉末材料提供至第一表面上；提供激光并且将激光束的焦点应用于金属粉末材料上；使保护气体在激光束周围流动；使激光束越过在基板第一表面上的金属粉末材料，使得在使保护气体在激光束周围流动之前所形成的涂层和稀释层覆盖整个第一表面；利用激光束使金属粉末材料熔化从而在第一表面上形成熔池、涂层和稀释层。该方法还可包括对涂层进行精加工、及将涂层抛光。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种方法，包括：

提供包括铝合金和第一表面的基板；

对所述第一表面进行机械加工以限定型腔；

对所述型腔进行处理以除去所述铝-镍合金的氧化物；

通过对所述基板进行激光表面硬化，而用涂层覆盖所述基板，其中所述激光表面硬化包括：

将金属材料提供至所述第一表面上；

提供激光并且将所述激光束的焦点应用于所述金属材料上；

使保护气体在所述激光束周围流动；

利用所述激光束使所述金属材料熔化，从而在所述第一表面上形成熔池、所述涂层和稀释层；

对所述涂层进行精加工；和

将所述涂层抛光。

2. 如方案1所述的方法，还包括：

使所述激光束越过在所述基板的第一表面上的所述金属材料，使得在使保护气体在所述激光束周围流动之前所形成的涂层和稀释层覆盖所述整个第一表面。

3. 如方案1所述的方法，还包括：