Parametrit laserpinnoitusprosessin aikana

Nopea laserpinnoitus on nopea laserpintakäsittelytekniikka. Sen prosessiominaisuudet ovat hyvä päällysteen laatu, nopea nopeus, alhaiset kustannukset ja sillä on tiettyjä kilpailuetuja markkinoilla. Nopeiden laserpäällysteiden prosessiparametrien virheellinen valinta voi johtaa ongelmiin, kuten huonoon muovauslaatuun ja helppoon muodonmuutokseen.

 

Nopean laserpinnoitusprosessin tärkeimpiä parametreja kutsutaan prosessointiparametreiksi, jotka vaikuttavat suoraan laserpäällysteen vaikutukseen ja muovauksen laatuun. Esimerkiksi: laserteho, pisteen muoto, pisteen koko, käsittelyetäisyys jne. vaikuttavat kaikki verhouskerroksen morfologiaan ja laatuun. Seuraavassa selitetään pääasiassa kahdeksan käsittelyparametria, jotka liittyvät nopeaan laserpinnoitusprosessiin.

 

 

1. Laserteho:laserin tuottama energia aikayksikköä kohti. Nopeassa laserverhouksessa käytetään yleensä KW-luokan lasereita, kuten LT-3KW, LT-4KW jne., joita käytetään laajalti markkinoilla ja jotka voivat täyttää useimpien alojen tarpeet.

 

2. Pistemuoto:Pistemuoto on tärkeä verhouksen laatuun vaikuttava tekijä. Pistemuodon määrittää laserin optinen järjestelmä. Sen jälkeen kun lasersäde on lähetetty jauheen syöttölaitteesta, se kulkee skannausjärjestelmän läpi ja sitten substraatille muodostaen erilaisia ​​pisteitä eri paikkoihin. Pistemuoto vaikuttaa suoraan verhousvaikutukseen ja muotoilun laatuun. Yleiset valopistemuodot on jaettu pyöreisiin ja suorakaiteen muotoisiin, ja käyttäjät voivat valita käytettävän niitä prosessoitavan kohteen ominaisuuksien mukaan.

 

3. Kohteen koko:Pistekoko viittaa siihen substraatin pinta-alaan, jolle säde skannataan. Laserpinnoitusprosessin aikana laserenergia keskittyy ensin päällyskerroksen keskelle ja säteilee sitten ympäristöön. Pistekoko vaikuttaa pääasiassa optiseen tehotiheyteen eli valoenergiaan pinta-alayksikköä kohti. Samoissa tehoolosuhteissa mitä pienempi pistekoko, sitä suurempi optinen tehotiheys. Korkean tehon tiheyspisteet sopivat korkeaan verhoukseen. Sulamispisteen metallijauhe.

 

4. Käsittelyetäisyys:jota kutsutaan myös limitysnopeudeksi, viittaa etäisyyteen, joka tarvitaan lasersäteen absorboimiseksi sulasta altaasta laserpinnoituksen aikana. Laserpinnoitusprosessissa pisteetäisyys on tärkeä päällystyksen laatuun vaikuttava tekijä. Varsinaisessa käsittelyssä, kun pisteetäisyys muuttuu alueella 3-5 mm, päällyskerroksen laatu on hyvä, joten pisteetäisyyttä ohjataan yleensä arvoon 3-5 mm.

 

5. Päällekkäisyysaste:Päällekkäisyysaste viittaa peittometallijauheen ja alustan päällekkäisyyteen. Päällekkäisyysaste on tärkeä parametri, joka vaikuttaa päällystekerroksen pinnan karheuteen. Mitä suurempi limityssuhde peitemateriaalin ja alustan välillä on, sitä helpompaa on saada verhouskerroksen pinta, jonka karheus on pienempi.

 

Kun pisteen halkaisija kasvaa, lasersäteen energiatiheys kasvaa, sulaallas levenee kuumennettaessa, sulamisnopeus kiihtyy ja substraatille muodostuu enemmän pieniä reikiä.

 

Päällekkäisyyttä lisätään ja päällystekerroksen pinnan karheus vähenee. Päällekkäisen osan tasaisuutta on kuitenkin vaikea varmistaa. Kunkin verhouskerroksen välisen limityksen syvyys on erilainen kuin kunkin verhouskerroksen keskikohdan syvyys, mikä vaikuttaa koko verhouskerrokseen. Nopeiden päällysteiden päällekkäisyysaste on jopa 70 %-80 % (tavallisen verhouksen päällekkäisyysaste on 30 %-50 %).

 

6. Päällystysnopeus:Sekä päällystyslinjan nopeus että verhoilupinta-alan määrä voivat osoittaa päällystysnopeuden. Varsinaisissa mittauksissa Rio Tinton nopea laserpinnoituslinjan nopeus on 20m/min-50m/min ja verhouksen paksuuden ollessa 0.2-0. 6mm, päällystyksen hyötysuhde on 0.6-1.2 neliömetriä/tunti.

 

7. Jauheruokintamenetelmä:Nopeassa laserverhouksessa oleva jauhesyöttölaite on avain laserpäällysteen laadun varmistamiseen. Nopeiden laserpäällysteiden jauheensyöttömenetelmiä ovat pääasiassa rengasjauheen syöttö ja jauheen keskisyöttö. Keskisyötöllä jauheen käyttöaste on korkeampi kuin rengasmaisella jauheensyötöllä, mutta suunnittelu on vaikeaa ja vaatii renkaan ympäröimään palkkia. Jauheputki viikon ajaksi. Nykyään markkinoilla on monia pyöreitä jauheensyöttösovelluksia.

 

8. Suojakaasun paine:Nopean laserpäällystysprosessin aikana matriisi ja päällystysmateriaali hapettuvat helposti. Verhousmateriaalin sisältämät oksidit saavat matriisimateriaalin pinnan mustaksi, tummaksi ja kovetuksi, mikä vaikuttaa vakavasti työkappaleen pinnan laatuun. Verhousmateriaalin hapettumisen välttämiseksi työkappale on suojattava. Nopea laserpinnoitus voidaan suorittaa suojakaasun alla. Suojakaasuna käytetään yleensä typpeä tai argonia. Sitä käytetään pääasiassa jauheen syöttämiseen ja suoja-alueen muodostamiseen laserverhousaltaan ympärille hapettumisen vähentämiseksi.