Visokohitrostni laserski oplaščeni proces je zelo priznan na trgu in visokohitrostno lasersko oblaganje bo postalo neizogiben trend v razvoju industrijske tehnologije namesto običajnega laserskega oblaganja. Vendar je lasersko oblaganje zapleten postopek. Na podlagi dolgoletnih izkušenj Guosheng Laser povzema točke znanja o procesu visoke hitrosti laserskega oplaščanja in razloge za različne težave pri procesu, kot sledi, v upanju, da bo pomagal večini kolegov v industriji.
Kako deluje lasersko oblaganje z visoko hitrostjo
Visokohitrostna laserska obloga uporablja visokoenergijski laserski žarek za taljenje toka kovinskega prahu v zraku, poleg tega pa tali matriko, da nastane staljeni bazen. Ko se staljeni prah združi s staljeno matriko, se ta hitro ohladi, da nastane metalurško vezan premaz.
Ključni parametri visokohitrostnega laserskega postopka oplaščenja in njihov vpliv na učinek oplaščenja
1. Laserska moč
Moč neposredno vpliva na količino prahu, ki se lahko stopi na časovno enoto, in vpliva na učinkovitost obloge. Pri določitvi drugih delovnih parametrov je moč premajhna, kar lahko privede do nepopolnega taljenja prahu, luknjičastih lukenj po mletju, nezadostne vezivne sile in nizke trdote nanosa. Moč je prevelika, možno je taljenje varovalke, kar ima za posledico poševne gube na površini.
2. Količina praška za hranjenje
Ko se tok prahu sreča z laserjem, absorbira lasersko energijo. Večja kot je količina prahu, več laserske energije se absorbira. Ko je količina prahu prevelika, bo laserska energija nezadostna, premaz se ne bo stopil skozi , po brušenju in poliranju pa se bodo pojavile luknjice. Matrica se ne bo stopila, prevleka in matrika pa ne bosta metalurško povezani, kar bo povzročilo težave z luščenjem prevleke. Količina prahu je velika in stopnja izkoristka prahu je nizka. Volumen prahu je majhen in stopnja izkoristka prahu je visoka .
3. Hitrost proge
Večja kot je linearna hitrost, tanjša je obloga in manjša kot je linearna hitrost, debelejša je obloga. Če je linearna hitrost previsoka, podlaga ne more tvoriti staljenega bazena, prevleka in podlaga ne moreta biti dobro metalurško povezana, talilni kanal se počasi ohlaja, rdeči rep je predolg in pride do luščenja. Majhna linearna hitrost lahko izboljša trdoto premaza in izkoristek prahu.
4. Korak za korakom
Manjši kot je korak, večja je stopnja prekrivanja in finejša je površina premaza. Večji kot je korak, manjše je razmerje prekrivanja in bolj očitne so proge premaza. Korak vpliva na stopnjo redčenja. Ko je korak majhen, je laserska energija, obsevana na podlago, majhna in stopnja redčenja nizka. Ko je korak velik, se na podlago obseva več laserske energije in stopnja redčenja je visoka.
5. Prostornina dovoda zraka
Plin ima dve funkciji, ena je transport prahu, druga pa zaščita visokotemperaturne prevleke in preprečevanje oksidacije. Če je količina zraka za dovajanje prahu premajhna, je prašek enostavno blokirati. Dovod prahu prostornina zraka je prevelika, hitrost prahu je prehitra, izmet je velik in stopnja izkoriščenosti prahu je nizka. Na splošno argon ščiti premaze bolje kot dušik in ima za posledico višjo kakovost premaza.
6. Višina šobe
Če je šoba previsoka, se bo prah razpršil in stopnja izkoristka prahu bo nizka. Če je šoba prenizka, se bo prah zlahka oprijel šobe med postopkom oblaganja.
Analiza pogostih težav in vzrokov med postopkom visokohitrostnega laserskega oplaščanja
1. Piling
To je zato, ker matrika ne tvori staljenega bazena in ni metalurške vezi med prahom in matrico. Možni razlogi so: prenizka moč, prevelika količina prahu, prehitra linearna hitrost, oljni madež ali galvanizirana plast na površino obdelovanca itd.
2. Razpoka
Razlogi za razpoke v prevleki so: previsoka trdota podlage (kaljenje, naogljičenje/dušik); substrat ima utrujenostno plast; trdota prahu je previsoka itd. Praški na osnovi niklja so nagnjeni k razpokam; razpoke lahko nastanejo tudi pri večslojnem plakiranju prahov z visoko trdoto.
3. Pore
Vzroki za nastanek por v premazu so: rja in oljni madeži na podlagi, nečistoče v prahu, nestabilen pretok prahu, prevelik volumen prahu, nezadostna moč ali prevelika linearna hitrost itd.
4. Obstaja veliko plavajočega prahu in premaz nima kovinskega leska.
Možni razlogi so: preveč pudra; premajhna moč; prehitra linearna hitrost; previsoka višina šobe; premajhna laserska točka; kontaminacija leč itd.
5. Po brušenju in poliranju se pojavijo jamice
Možni razlogi so: nezadostna moč; preveč prahu; prehitra linearna hitrost itd.
6. V prevleki se pojavijo poševne gube
Možni razlogi so: prekomerna moč; previsoka temperatura staljenega bazena; prekomerno utekočinjenje prahu.
7. Nastavek lepljivega prahu
Možni razlogi so: izmet prahu je previsok; temperatura bakrene glave je previsoka; delovna razdalja šobe je prenizka, površina šobe pa je pregroba ali onesnažena (priporočljivo je poliranje). Glava obloge je nameščena izven sredine, da se zmanjša oprijem prahu.
8. Prašek za blokiranje
Možni razlogi so: lepljiv prah ni odstranjen pravočasno; prah ima slabo tekočnost; prašek ima nečistoče ali je prašek vlažen (treba ga je peči) itd. Pri podajanju prahu iz več kanalov je neenakomerno podajanje prahu iz vsakega kanala pomemben vzrok za blokado prahu.
9. Med oblaganjem se sliši cvrčanje
Možni razlogi vključujejo: prašek je onesnažen; prašek je vlažen; matrika ni čista itd. Prekomerna gostota moči bo povzročila tudi izhlapevanje staljene kovine bazena in hrup obloge. Te težave bodo vplivale na odpornost premaza proti koroziji.
10. Obloge se iskrijo
Možni razlogi so: prevelika linearna hitrost; prekomerna gostota moči; neskladje med močjo in količino prahu; prevelik pretok zraka itd.
11. Nestabilen pretok prahu, kar povzroči neenakomeren premaz
Razlogi za nestabilen pretok prahu so: velika obraba strgala; zamašen kanal za dovajanje prahu; premajhen pretok zraka; slabo tesnjenje tesnilnega obroča podajalnika prahu ali poškodovana cev za dovajanje prahu itd., kar povzroči uhajanje zraka.
12. Zmanjšana učinkovitost obloge (tanjša debelina nanosa)
Možni vzroki: umazanija zaščitnega ogledala; obraba strgala; neprimerna delovna razdalja; brušenje izhodne luknje za prah in zgostitev toka prahu; zmanjšanje moči laserja itd.