Jedro laserskega utrjevanja in površinske obdelave za kovinske materiale
Na področju industrijske proizvodnje trdota in trdnost kovinskih materialov neposredno določata trajnost in varnost izdelkov. Laserska tehnologija za utrjevanje s svojimi prednostimi visoke učinkovitosti in natančnosti je postala ključno sredstvo za izboljšanje zmogljivosti kovinskih materialov. Kot jedro pred - postopek za lasersko utrjevanje, površinska predhodna obdelava neposredno vpliva na absorpcijsko učinkovitost laserske energije in končno kakovost utrjevanja. Ta članek bo razčlenil temeljne tehnične točke okoli načela laserskega utrjevanja za kovinske materiale, nujnost površinske predobdelave, metode predobdelave in trendov razvoja industrije, kar bo referenca za ustrezne praktike.
Osnovno delovno načelo laserskega utrjevanja za kovinske materiale
Jedrna logika laserskega utrjevanja za kovinske materiale je v izboljšanju zmogljivosti z absorpcijo laserskih žarkov s kovinsko površino: laser sam ne sodeluje neposredno v toplotnem napetosti in obremenitvi površinske plasti obdelovanca. Namesto tega se opira na visoko - energije - laserske laserske žarke, da kovinska površinska plast hitro absorbira energijo, s čimer ustvari toplotni stres in obremenitev ter na koncu doseže znatno povečanje trdote in moči. Ker laser ne posreduje neposredno pri spreminjanju napetosti na površinski plasti, površinska predhodna obdelava pred laserskim utrjevanjem postane nepogrešljiva povezava, da zagotovi učinkovito delovanje laserske energije na kovinski površini, kar je tudi osnovni predpogoj za zagotavljanje učinka utrjevanja.
Ključna nujnost predobdelave površine pred laserskim utrjenjem
Po mehanski obdelavi ima površina večine kovinskih materialov nizko hrapavost, kar je značilnost, ki vodi do odbojnosti do 80-90% za laserje. Velika količina laserske energije se izgubi zaradi odseva, kar neposredno vpliva na absorpcijsko učinkovitost svetlobne energije s kovinskim površinskim slojem. To nadaljnje povzroči slabe učinke laserskega utrjevanja in celo težave neenakomernega lokalnega utrjevanja. Zato je jedro namen predobdelave površine jasen: zmanjšati odbojnost kovinske površine s ciljanimi procesi in izboljšati absorpcijsko učinkovitost laserjev na kovinski površini, ki postavlja temelje za enotnost in učinkovitost kasnejšega laserskega utrjevanja.
Metode predhodne obdelave na površini in točke operativnih ključnih točk za lasersko utrjevanje
Metode predobdelave površin v industriji so metoda brizganja barv in metoda fosfatiranja, ki lahko učinkovito izboljšata učinkovitost absorpcije laserja in sta primerna za različne scenarije:
•Način brizganja barv: Ima preprost in hiter postopek, ki ne zahteva predgrevanja ali dodatne toplotne obdelave obdelovanja. Uporablja se lahko za množično proizvodnjo in tudi za ročno ščetkanje (primerno za občasno predelavo/poskuse), ne da bi bilo treba dodati celotne komplete opreme. Koraki delovanja: Po čiščenju kovinskega obdelovanja z vodo ga postavite v curek zraka ali plazmo za ogrevanje in ohranjanje toplote; Nato površinsko prevleko razpršite in ga posušite, da tvori gosto prevleko. Debelino prevleke je treba nadzorovati na 50 - 100 mikronov (prekomerna debelina lahko povzroči "zgorevanje"). Večina premazov lahko poveča stopnjo absorpcije laserja na več kot 80-98%, pri čemer izpolnjuje zahteve laserskega gašenja.
•Metoda fosfatiranja: To je pogosto končni postopek pri obdelavi mehanskih delov in ga je mogoče neposredno povezati z laserskim utrjevanjem. Glede na temperaturo je razdeljen na visoko - temperaturno fosfatiranje (90 - 98 stopinj), medij - temperaturno fosfatiranje (55 - 70 stopinj) in prostor - temperaturno fosfatiranje (približno 25 stopinj). Visoka - temperaturno in srednje temperaturno fosfatiranje sta optimalna (fosfating film ima višjo hitrost absorpcije). Debelina fosfatirajočega filma mora biti manjša od 20 mikronov, da se prepreči "opeklina", ki vpliva na naknadno kakovost. Poleg tega se pogosto uporabljajo tudi metode površinskega grobega in oksidacije, med katerimi imata metoda oksidacije in metoda škropljenja zrele tehnologije in jih je mogoče po potrebi izbrati.
Trendi razvoja industrije laserskega utrjevanja in predhodne obdelave za kovinske materiale
Z nadgradnjo industrijskih materialov se nenehno pojavljajo novi materiali, kot so nano - lestvice, kreme in kovinske prevleke. Ti materiali predstavljajo višje zahteve za prilagodljivost tradicionalnih tehnologij oksidacije in brizgalnih tehnologij - procesov je treba optimizirati za izboljšanje učinkov predhodne obdelave in zagotoviti, da lahko novi materiali učinkovito absorbirajo lasersko energijo. Hkrati se tehnološka zrelost domače opreme za lasersko gašenje še naprej izboljšuje, z prebojem natančnosti opreme in ravni avtomatizacije, ki zagotavlja bolj trdno strojno podporo za veliko - lestvice uporabe laserske tehnologije za utrjevanje.
Osnovne komponente sistema laserske obloge
Jedro povzetek laserskega utrjevanja in površinske predhodne obdelave za kovinske materiale
Če povzamemo, jedro laserskega utrjevanja kovinskih materialov je izboljšanje zmogljivosti z absorpcijo laserske žarke, medtem ko je površinska predhodna obdelava ključna za reševanje visoke odbojnosti kovinskih površin in zagotavljanje učinka utrjevanja. Kot metode predobdelave glavnih tokov, metoda brizganja barv in metoda fosfatiranja zahtevata strog nadzor parametrov, kot sta debelina in temperatura prevleke/fosfatiranje, da se zagotovi, da hitrost absorpcije laserja ustreza standardom. V prihodnosti se bodo z uporabo novih materialov in nadgradnjo opreme lasersko utrjevanje in predhodno obdelavo bolje prilagodili raznolikim industrijskim potrebam in postale pomembna sila pri spodbujanju izboljšanja kakovosti in izboljšanja učinkovitosti v industriji predelave kovin.