【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末增材制造设备，更具体地涉及一种印后设备高速刀具及其制备方法。
技术介绍
1、印后设备的主要功能是对印刷半成品进一步加工处理，使之在装订、外观、平整度、包装等方面得到加强或美化。高速刀具作为整台设备的关键零部件，起着压痕、去除毛边、裁切等作用。但长时间连续不断的高速作业使得传统成型高速刀具刃口极易磨损或者发生缺口的情况，导致在加工过程中需要频繁更换刀具以及对设备不断地调校、检测，这不仅提高了加工成本还严重影响了生产效率。
技术实现思路
1、综上所述，为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种印后设备高速刀具及操作方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种印后设备高速刀具，包括刀胚本体和刀刃，所述刀胚本体采用cr12mov，所述刀刃采用铁基自熔性合金粉末激光沉积成型，所述铁基自熔性合金粉末采用fe60为基底与三种金属元素混合而成的改制合金粉末f，所述f包括f1、f2和f3的任一一种，所述f1包括cr、co、nb；所述f2包括v、ni、co；所述f3包括v、mn、ni。
3、通过采用上述技术方案，刀胚本体采用cr12mov(c:1.45～1.70％、v:0.15～0.30％、si:≤0.40％、mn:≤0.40％、cr:11.00～12.50％、mo:0.40～0.60％、s:≤0.030％、p:≤0.030％，余量为铁及不可避免的杂质)，具有优异的耐磨性能和良好的韧性；通过激光沉积成型工艺将自熔性合金粉末激光沉积至所述刀胚本体
4、本专利技术进一步设置：所述f1包括12-15％的cr、0.5-1.5％的co、nb≤0.5％。
5、通过采用上述技术方案，进行激光沉积成型之后，沉积层硬度可达hrc58-60。
6、本专利技术进一步设置：所述f2包括0.5-1％的v、ni≤1％、1.0-2.5％的co。
7、通过采用上述技术方案，进行激光沉积成型之后，沉积层硬度可达hrc64-66；
8、本专利技术进一步设置：所述f3包括0.1-0.5％的v、0.1-1％的mn、0.1％-2％的ni。
9、通过采用上述技术方案，进行激光沉积成型之后，沉积层硬度可达hrc56-58。
10、一种印后设备高速刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤s1：刀胚成型；步骤s2：刀胚除刺和清洗预处理；步骤s3：刀刃激光沉积成型；步骤s4：刀刃进行激光相变硬化处理。
11、本专利技术进一步设置：所述步骤s1包括以下步骤，步骤s11：将cr12mov钢板板材切割为所需尺寸的胚样；步骤s12：使用磨床等工具对切割边缘进行修整，使其平整光滑；将步骤s13：切割好的钢板胚样进行锻造、冲压等粗加工，以形成大致接近所需形状的刀具胚样；步骤s14：接着对粗加工后的刀具胚样进行退火处理，以提高其硬度和强度；步骤s15：对经过热处理后的刀具胚样进行切削、铣削等精加工操作，直至成品。
12、本专利技术进一步设置：所述步骤s2包括以下步骤，步骤s21：利用砂纸去除冲压边缘毛刺；步骤s22：用丙酮清洗去除表面的灰尘和油污。
13、本专利技术进一步设置：所述步骤s3包括以下步骤，步骤s31：配置改制合金粉末f，f采用fe60为基底与三种金属元素混合而成，所述f包括f1、f2和f3的任一一种，所述f1包括cr、co、nb；所述f2包括v、ni、co；所述f3包括v、mn、ni；步骤s32：将刀具表面进行擦拭，用三爪卡盘上对刀具进行固定，使刀具刀刃处在激光头的正下方，并使三爪卡盘进行匀速旋转；步骤s33：使用激光沉积成型工艺，将高能量密度的激光束聚焦到刀具刀刃的刃口线上，将合金粉末通过喷嘴喷射到刀具的刀刃处，使涂合金粉末与基材紧密结合并形成一层均匀的沉积层。
14、本专利技术进一步设置：所述步骤s3的激光功率为2500w，送粉速度为30r/min，扫描速度为8mm/s，激光的光斑直径为4x2mm。
15、本专利技术进一步设置：所述步骤s4的扫描速度12-8mm/s，激光功率为400-550w，光斑尺寸为5mm。
16、通过采用上述技术方案，本专利技术技术方案具有以下优点：
17、1.本专利技术制备的刀具材料，具有超高强度钢的性能潜力，提高了刀具的使用寿命，为制造更高性能高强度刀具提供技术支持；
18、2.采用激光表面强化处理能赋予刀刃表现良好的切割性能，能够最大限度地保障刀具刃口的锋利耐用度，从而提高印后设备的生产效率，保证产品质量的稳定性；
19、3.本专利技术采用适用于刀具刃口表面强化的平顶矩形光束，可以使刀具所受的激光能量分布均匀；
20、4.本专利技术采用的三种自制自熔性合金粉末进行激光沉积成型大大地提高刃口的耐磨性和韧性，使其硬度能够达到hrc56 hrc66；
21、5.本专利技术采用的制备方法简单，成本低。
22、下面结合附图及实施例描述本专利技术具体实施方式。
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1.一种印后设备高速刀具，其特征在于：包括刀胚本体和刀刃，所述刀胚本体采用Cr12MoV，所述刀刃采用铁基自熔性合金粉末激光沉积成型，所述铁基自熔性合金粉末采用Fe60为基底与三种金属元素混合而成的改制合金粉末F，所述F包括F1、F2和F3的任一一种，所述F1包括Cr、Co、Nb；所述F2包括V、Ni、Co；所述F3包括V、Mn、Ni。
2.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述F1包括12-15％的Cr、0.5-1.5％的Co、Nb≤0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述F2包括0.5-1％的V、Ni≤1％、1.0-2.5％的Co。
4.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述F3包括0.1-0.5％的V、0.1-1％的Mn、0.1％-2％的Ni。
5.一种印后设备高速刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤S1：刀胚成型；步骤S2：刀胚除刺和清洗预处理；步骤S3：刀刃激光沉积成型；步骤S4：刀刃进行激光相变硬化处理。
6.根据权利要求5所
7.根据权利要求5所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述步骤S2包括以下步骤，步骤S21：利用砂纸去除冲压边缘毛刺；步骤S22：用丙酮清洗去除表面的灰尘和油污。
8.根据权利要求5所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述步骤S3包括以下步骤，步骤S31：配置改制合金粉末F，F采用Fe60为基底与三种金属元素混合而成，所述F包括F1、F2和F3的任一一种，所述F1包括Cr、Co、Nb；所述F2包括V、Ni、Co；所述F3包括V、Mn、Ni；步骤S32：将刀具表面进行擦拭，用三爪卡盘上对刀具进行固定，使刀具刀刃处在激光头的正下方，并使三爪卡盘进行匀速旋转；步骤S33：使用激光沉积成型工艺，将高能量密度的激光束聚焦到刀具刀刃的刃口线上，将合金粉末通过喷嘴喷射到刀具的刀刃处，使涂合金粉末与基材紧密结合并形成一层均匀的沉积层。
9.根据权利要求8所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述步骤S3的激光功率为2500W，送粉速度为30r/min，扫描速度为8mm/s，激光的光斑直径为4x2mm。
10.根据权利要求5所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述步骤S4的扫描速度12-8mm/s，激光功率为400-550w，光斑尺寸为5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种印后设备高速刀具，其特征在于：包括刀胚本体和刀刃，所述刀胚本体采用cr12mov，所述刀刃采用铁基自熔性合金粉末激光沉积成型，所述铁基自熔性合金粉末采用fe60为基底与三种金属元素混合而成的改制合金粉末f，所述f包括f1、f2和f3的任一一种，所述f1包括cr、co、nb；所述f2包括v、ni、co；所述f3包括v、mn、ni。
2.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述f1包括12-15％的cr、0.5-1.5％的co、nb≤0.5％。
3.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述f2包括0.5-1％的v、ni≤1％、1.0-2.5％的co。
4.根据权利要求1所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述f3包括0.1-0.5％的v、0.1-1％的mn、0.1％-2％的ni。
5.一种印后设备高速刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤s1：刀胚成型；步骤s2：刀胚除刺和清洗预处理；步骤s3：刀刃激光沉积成型；步骤s4：刀刃进行激光相变硬化处理。
6.根据权利要求5所述的一种印后设备高速刀具，其特征在于：所述步骤s1包括以下步骤，步骤s11：将cr12mov钢板板材切割为所需尺寸的胚样；步骤s12：使用磨床等工具对切割边缘进行修整，使其平整光滑；将步骤s13：切割好的钢板胚样进行锻造、冲压等粗加工，以形成大致接近所需形状的刀具...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，宣阳，吴战，叶树隆，章国淦，李世炜，
申请(专利权)人：温州大学平阳智能制造研究院，
类型：发明
国别省市：
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