Delovna naprava opreme za lasersko oblaganje vključuje predvsem laser, podajalno napravo, šobo za oblaganje, obdelovalno ploščad in nadzorni sistem. Za celotno opremo za lasersko oblaganje je naprava s šobo za oblaganje najpomembnejši del celotne opreme, njena glavna vloga je prenos, fokusiranje, transformacija laserskega žarka in sinhroni prenos prahu za oblaganje. Ključne tehnologije šobe za oblogo so lasersko oblikovanje in fokusiranje preoblikovanja, konvergenca prenosa in vbrizgavanja materialov za oblogo ter spajanje optičnih materialov. Drugi je laser, zdaj pa so glavni laserji, ki se bodo uporabljali, laserji z ogljikovim dioksidom, laserji YAG in polprevodniški laserji. Laser z ogljikovim dioksidom je zdaj najpogosteje uporabljen laser na Kitajskem in z njim je lažje doseči visoko moč, vendar ima slabosti preveliko prostornino in visoko porabo energije na enoto. Zaradi razvoja tehnologije se stopnja izkoriščenosti YAG laserjev nenehno povečuje, kar lahko doseže prenos vlaken in izboljša fleksibilnost delov. Prednosti polprevodniških laserjev so visoka stopnja elektro-optične pretvorbe, nizka cena opreme, majhnost, nižji stroški vzdrževanja, primernejši za uporabo in vrsta prednosti.
Prednosti in slabosti laserske obloge
1. Prednosti laserske obloge
Laserska obloga ima na splošno visoko trdoto, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji, odpornost proti oksidaciji in druge lastnosti, zlasti odpornost proti koroziji, kar je v veliko pomoč pri podaljšanju življenjske dobe materialov, varčevanju z dragimi kovinami, varčevanju z viri in brez težav z onesnaževanjem okolja. V primerjavi z drugimi tradicionalnimi metodami modifikacije površine substrata je stopnja redčenja plasti obloge, sestavljene iz laserske obloge, nižja (na splošno 5 % ~ 8 %), zato je enostavno oblikovati tanjšo plast obloge. Uporaba te metode ne samo zmanjša stroške, ampak tudi izboljša učinkovitost obloge. Laserska obloga ima značilnosti majhne toplotno prizadete cone in majhne deformacije, njena hitrost ohlajanja pa je zelo hitra (102 ~ 106 K/s), kar nagiba k oblikovanju gostih struktur. Trenutno je postopek laserskega oplaščanja nadzorovan z računalnikom z uporabo digitalnega in popolnoma avtomatiziranega nadzora, parametri procesa pa so bolj stabilni v procesu delovanja, pripravljena plast obloge je bolj enakomerna in stopnja napak je nižja. Laserske obloge se pogosto uporabljajo v vesolju, elektroenergetiki, avtomobilski, ladijski, naftni in drugih področjih. Tehnologija laserske obloge je lahko skoraj vsak kovinski ali keramični material na kovini ali zlitini.
2. Pomanjkljivosti laserske obloge
(1) Enostavno ustvarjanje por. V procesu oplaščenja se plin v staljenem bazenu prepozno izprazni, kar bo povzročilo nastanek por v plašču. Za samofluksni substrat, ker vsebuje veliko količino silicijevega borovega deoksidanta, se bo reakcija dezoksidacije najprej zgodila v procesu obloge, pri čemer nastanejo ustrezne borosilikatne spojine, ki lahko izolirajo zrak. Ko je čas segrevanja obloge dovolj dolg, se lahko reakcija dezoksidacije v celoti izvede in ne nastajajo plinske luknje. Vendar pa je čas ogrevanja laserske obloge kratek in hitrost hlajenja je hitra, reakcija deoksigenacije pa ni zadostna, zato ti dezoksidanti ne morejo povzročiti učinkov in je enostavno oblikovati pore. Na splošno se je želodcem skoraj težko izogniti in jih je mogoče nadzorovati le z nekaterimi ukrepi. Običajne metode vključujejo preprečevanje oksidacije prahu zlitine pred uporabo, sušenje materiala obloge pred uporabo itd.
(2) Enostaven za zlom. V procesu oblaganja se taljenje, strjevanje in ohlajanje zgodijo v kratkem času, različne napetosti, kot so toplotne in konstrukcijske, pa bodo ostale. Poleg tega se bodo pojavile tudi razpoke, če so procesni parametri nastavljeni nepravilno. Glede na obstoječe rezultate raziskav obstaja več načinov za odpravo razpok v procesu oblaganja: Razumna sestava obložnih materialov. Pravilna izbira procesnih parametrov in tehnologije obloge. Dodajte premaz na površino substrata, da izboljšate omočljivost sloja obloge. Postopek obloge je optimiziran na podlagi značilnosti delovanja napetosti plasti obloge.
(3) Pomanjkanje enotnih standardov. Materiali za laserske obloge niso oblikovali posebnega materialnega sistema in ni enotnega standarda pri uporabi materialov za obloge, kar povzroča naraščajoče stroške in zmanjšuje ekonomske koristi. Poleg tega pomanjkanje enotnega standarda procesnih parametrov otežuje komunikacijo med laboratoriji in podjetji.
Izboljšajte izbiro površinskih materialov za lasersko oblaganje, odpornih proti koroziji
Material obloge je eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na plast obloge. Učinkovitost obloge je v glavnem odvisna od materiala obloge. Odkar se je pojavila tehnologija laserskega oblaganja, so raziskovalci veliko pozornosti namenili izbiri materiala za oblaganje.
1. Prah samofluksne zlitine na osnovi Ni
Samotaljivi prah na osnovi niklja ima dobro odpornost proti koroziji, njegova cena pa je zmernejša, zato se tudi najbolj uporablja v raziskavah. Primerna je za podlage, ki morajo izboljšati toplotno odpornost proti koroziji, in jo lahko na tej stopnji razdelimo na serije zlitin Ni-B-Si in Ni-Cr-B. Vsebnost niklja je okoli 75 %, vsebnost kroma je okoli 15 %, vsebnost silicija in bora pa okoli 6 %. Sintetiziran zlitin v prahu nima samo znatno višje odpornosti proti koroziji, ampak ima tudi relativno visoko stroškovno učinkovitost.
2. Prah samofluksne zlitine na osnovi kobalta
Kobalt sam ima dobro korozijsko odpornost, prah zlitine, ki ga tvorita kobalt in krom, pa vsebuje karbide, kot je Cr7C3, in boride, kot je Cr2B. Kobalt ima dobro odpornost proti koroziji, krom ima tudi dobro odpornost proti oksidaciji, tako da je z vidika njegovih lastnosti materiala primeren za odpornost proti koroziji z laserskim obložnim materialom, vsebuje pa tudi nikelj, krom, ogljik in železo, ima pa tudi prednost zmanjšanja nastajanja razpok. Chabrol et al. s poskusi ugotovil, da imajo materiali na osnovi kobalta prednosti izboljšanja napetostnega stanja vmesnika in povečanja trdnosti vezi. Vendar pa je njegova cena relativno visoka v primerjavi z drugimi materiali.
3. Prah samofluksne zlitine na osnovi železa
Prah samofluksne zlitine na osnovi železa se večinoma uporablja v litem železu in nizkoogljičnem jeklu, njegova največja prednost pa je nizka cena in odpornost proti obrabi. Vendar je zelo enostavno oksidirati, tudi če dodatek bora, niklja, kroma in drugih elementov ne more nadomestiti njegovih lahkih oksidacijskih lastnosti. Zato je njegova vsestranskost kot materiala za oblogo, odpornega proti koroziji, slaba.
Če povzamemo, zgornje tri vrste zlitin v prahu imajo svoje prednosti in slabosti, izbrati jih je treba glede na dejansko stanje, na področju odpornosti proti koroziji, ob upoštevanju stroškovne učinkovitosti ohišja, je prah samofluksne zlitine na osnovi niklja primernejša izbira.
4. Drug kovinski prah
Poleg zgornjih treh vrst kovinskega prahu obstaja več drugih materialov, kot so titanova osnova, bakrena osnova, aluminijasta osnova, magnezijeva osnova in kromova osnova, kot tudi intermetalni materiali za obloge. Ti materiali uporabljajo svoje posebne lastnosti za doseganje različnih funkcij, kot so odpornost proti koroziji, odpornost proti oksidaciji, odpornost proti obrabi itd. Raziskovalci so na primer poslali aluminijev prah skozi laser na površino substrata in pridobili tudi premaz z dobrim delovanjem. Obstaja tudi prah na osnovi magnezija, ki se bolj uporablja za lasersko oplaščenje magnezijeve zlitine kot substrata, tako da se je korozijska odpornost površine magnezijevega substrata znatno izboljšala, zlasti v poskusu je raziskovalec uporabil raztopino natrijevega klorida za izvedel korozijske teste in ugotovil, da se je njegova odpornost proti koroziji močno izboljšala.
5. Keramični prah
Keramični prah vključuje predvsem oksidni keramični prah in silicidni keramični prah, med katerimi se oksidni keramični prah pogosto uporablja pri laserskih oblogah. Ker lahko učinkovito izboljša odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji in odpornost proti oksidaciji matrice, se pogosto uporablja kot plast obloge, odporna proti koroziji. Zaradi velike razlike med fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi keramičnega prahu in kovine na površini podlage pa je obloga zlahka počena in odpade. Čeprav so raziskovalci prehodni plasti in ovojni plasti dodali CaO, SiO2 in druge snovi, ki so to situacijo omilile, ni popolnoma rešilo problema razpok in odpadanja keramične ovojne plasti.
6. Sestavljeni prah
Kompozitni prah je v glavnem sestavljen iz dveh ali več vrst materialov z različnimi sestavami in različnimi lastnostmi prahu, v glavnem se nanaša na pripravo prahu iz karbida, borida, nitrida, oksida in drugih trdih keramičnih materialov z visokim tališčem in zlatih materialov. Pod delovanjem laserskega kompozitnega prahu lahko bolje združuje dobro žilavost kovine in odlične lastnosti odpornosti proti koroziji, odpornosti proti obrabi in odpornosti na visoke temperature keramike ter pojave izgube pri gorenju in izhlapevanja materialov je mogoče učinkovito nadzorovati, kar je vroča raziskovalna smer na področju laserskih oblog. Med njimi sta najbolj raziskana in uporabljena prah karbidne zlitine in prah oksidne zlitine. Karbidne delce v kompozitnem prahu je mogoče dodati neposredno v laserski talilni bazen ali zmešati s kovinskim prahom v laserski talilni bazen, vendar je učinkovitejši način dodajanje v obliki kovinsko prevlečenega sestavljenega prahu (kot je z nikljem prevlečen karbid). , s kobaltom prevlečen karbid).
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko podjetje, specializirano za raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo avtomatskega laserskega stroja za oblaganje, visokohitrostnega laserskega stroja za oblaganje, laserskega kalilnega stroja, laserskega varilnega stroja in opreme za lasersko 3D tiskanje. Naši izdelki so stroškovno učinkoviti in se prodajajo doma in v tujini. Če vas zanimajo naši izdelki, nas kontaktirajte na bob@gshenglaser.com.