การประยุกต์ใช้เลเซอร์พื้นผิวการประมวลผล

Aug 20, 2019

ฝากข้อความ

พื้นผิวที่ผ่านเลเซอร์ได้รับการรักษาทําให้ชิ้นงานทนต่อภาระมากขึ้น การดับด้วยเลเซอร์ การหลอมและเคลือบผิวทําให้ชิ้นงานทนต่อภาระมากขึ้น: ความแข็งและความเหนียวที่เพิ่มขึ้นพื้นผิวพื้นผิวที่เปลี่ยนแปลงความดันสร้างขึ้นบนพื้นผิวหรือเคลือบป้องกัน เลเซอร์ทําเครื่องหมายและเลเซอร์ไมโครมาจิกสามารถเปลี่ยนพื้นผิวของชิ้นงาน


[ดับเลเซอร์]

 

หลักการดับด้วยเลเซอร์: ลําแสงเลเซอร์จะร้อนชั้นผิวของโลหะและเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อเพิ่มความแข็ง ข้อดีของเทคโนโลยีดับด้วยเลเซอร์คือต้องใช้การประมวลผลที่ตามมาน้อยมากและสามารถประมวลผลชิ้นงานสามมิติที่ไม่สม่ําเสมอ เนื่องจากปริมาณความร้อนน้อยทําให้การเปลี่ยนรูปชิ้นงานมีขนาดเล็กลดหรือแม้แต่การขจัดความจําเป็นในการประมวลผลที่ตามมา

 

การดับด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการชุบแข็งชั้นผิว สามารถใช้กับวัสดุที่ใช้เหล็กเท่านั้นที่สามารถชุบแข็งได้ นั่นคือเหล็กและเหล็กหล่อที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 0.2%

 

เพื่อที่จะทําให้ชิ้นงานแข็งขึ้นลําแสงเลเซอร์ในกรณีส่วนใหญ่จะร้อนชั้นผิวโลหะให้ใกล้จุดหลอมเหลวเช่นประมาณ 900 ถึง 1400 องศาเซลเซียส เมื่อพื้นผิวถึงอุณหภูมิที่ต้องการลําแสงเลเซอร์จะออกจากตําแหน่งนี้และยังคงล่วงหน้าอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ความร้อนพื้นผิวของชิ้นงานในทิศทางใหม่ ภายใต้การกระทําของอุณหภูมิสูงอะตอมคาร์บอนในตาข่ายโลหะเปลี่ยนตําแหน่งของพวกเขา (ออสเทนไนซ์) เมื่อลําแสงเลเซอร์ออกจากสถานที่วัสดุรอบ สถานที่เย็นชั้นพื้นผิวร้อนอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ดับตัวเอง" เนื่องจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว, ตาข่ายโลหะไม่ได้กลับไปที่รูปร่างเดิม, แต่แทนที่จะผลิต martensite. มาร์เทนไซต์เป็นโครงสร้างโลหะที่ยากมาก การแปลงเป็น martensite เพิ่มความแข็งของวัสดุ


ลําแสงเลเซอร์จะร้อนชั้นผิวของชิ้นงาน ความลึกพื้นผิวแข็งโดยทั่วไปช่วงตั้งแต่ 0.1 ถึง 1.5 มม. และวัสดุบางตัวถึง 2.5 มม. หรือสูงกว่า หากความลึกของพื้นผิวแข็งคือการที่จะมากขึ้น, ปริมาณโดยรอบจะต้องมีขนาดใหญ่เพื่อให้ความร้อนสามารถนําได้อย่างรวดเร็วออกเพื่อให้โซนแข็งสามารถระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็วพอ. กระบวนการดับด้วยเลเซอร์ต้องใช้ความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างน้อย ในเวลาเดียวกันชิ้นงานควรกลึงบนเครื่องบินเดียวกัน ดังนั้นลําแสงเลเซอร์สามารถฉายรังสีลงบนเครื่องบินที่ใหญ่ที่สุด ปัจจุบันใช้เป็นพื้นผิวสว่างสี่เหลี่ยม ในทํานองเดียวกันชุดกระจกสแกนยังใช้ในกระบวนการดับเลเซอร์เพื่อทําให้เกิดลําแสงเลเซอร์ของจุดกลมที่จะย้ายไปมาอย่างรวดเร็ว เส้นความหนาแน่นของพลังงานที่สม่ําเสมอมากจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นงาน สามารถสร้างวิถีที่แข็งขึ้นด้วยความกว้างได้ถึง 60 มม. ส่วนแบริ่งของเพลาใกล้กับเทอร์โบชาร์จเจอร์ตามที่แสดงข้างต้นได้รับการดับด้วยเลเซอร์


[เลเซอร์หุ้ม]

 

เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของวัสดุหรือการปรับเปลี่ยนพื้นผิว, กระบวนการขัดผิวเลเซอร์เป็นลูกจ้าง. ด้วยระบบหุ้มด้วยเลเซอร์พื้นผิวของชิ้นงานที่มีอยู่สามารถเคลือบด้วยโลหะเคลือบคุณภาพเป็นเช่นเดียวกับการหล่อ ไม่มีการสูญเสียมวลซีลไม่มีรูพรุนและรอยแตก

 

ระบบหุ้มเลเซอร์ทําให้กระบวนการขัดผิวเลเซอร์ง่ายมาก: การใช้เลเซอร์เพื่อสร้างสระว่ายน้ําที่หลอมละลายบนพื้นผิวที่จะได้รับการรักษา วัสดุผงพ่นบนพื้นผิวผ่านหัวฉีดและเมื่อวัสดุใหม่แข็งตัวชั้นต่อไปของการเชื่อมจะเริ่มต้นหรือการประมวลผลที่ตามมาจะดําเนินการ

 

ระบบหุ้มเลเซอร์ทั่วไปประกอบด้วยสามหน่วยการทํางานหลัก: ลําเลียงผง, สายลําเลียงผง, และกระจกประมวลผลชุดด้วยหัวฉีดผง. สายพานลําเลียงผงเป็นหน่วยที่สามารถเคลื่อนย้ายที่ตั้งอยู่ถัดจากเครื่องเลเซอร์ประมวลผล ผงผสมก๊าซจากเรือหลายผสมในลําเลียงผงเป็นผงสตรีมที่ถูกนํามาใช้เป็นหัวฉีดผงที่อัตราการไหลที่กําหนดอย่างแม่นยํา ระบบเซ็นเซอร์ในตัวช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการเคลือบที่มีคุณภาพสูงตลอดเวลา