روکش لیزری که جوشکاری همپوشانی لیزری نیز نامیده می‌شود، در تولید برای پوشش دادن مواد مختلف استفاده می‌شود. فناوری که در طول سال ها محبوبیت پیدا کرده است مزایای مختلفی را به همراه دارد. به محافظت از مواد در برابر اکسیداسیون و خوردگی کمک می کند. استفاده از تکنولوژی روکش لیزری خواص سطح کلی را بهبود می بخشد.
در این مقاله همه چیزهایی که باید در مورد روکش لیزری بدانید را توضیح خواهیم داد.
فهرست مندرجات
روکش لیزری چیست؟
فرآیند روکش لیزری
مزایای استفاده از روکش لیزری
ویژگی های روکش لیزری
آیا روکش لیزری گران است؟
نوآوری های اخیر در روکش لیزری
نتیجه
روکش لیزری چیست؟
روکش لیزری یک فرآیند اضافی در ساخت است که پوششی را بر روی انواع مختلف سطوح مواد ایجاد می کند. به طور کلی، خواص سطح را بهبود می بخشد، که از مواد در برابر اکسیداسیون و خوردگی محافظت می کند. این فرآیند شامل یک حوضچه مذاب است که از سطح مواد پایه عبور می کند. در همان زمان، پودر یا مواد اولیه سیمی اعمال می شود که لایه نازکی از پوشش ایجاد می کند.
روکش القا شده با لیزر، پوشش هایی را به طور یکنواخت توزیع می کند. با تکرارپذیری بالا، لایه ها عاری از ترک خوردگی و تخلخل هستند. آنها همچنین چسبندگی خوب، زبری سطح کم، رقت کم، و هدر رفتن کمتر مواد را نشان می دهند. این فرآیند را می توان با تنظیم چگالی، سرعت حرکت و قطر پرتوهای لیزر بر روی سطح یک جسم افزایش داد.
فرآیند روکش لیزری
این فرآیند یک رسوب انرژی هدایت شده (DED) است و به آن جوشکاری همپوشانی لیزری نیز گفته می شود. هنگامی که در تولید افزودنی استفاده می شود، به آن رسوب فلز لیزری (LMD) یا رسوب فلز لیزری هدایت شده (DLMD) گفته می شود.
یک پرتو لیزر آلیاژهای فلزی را ذوب می کند و به سطح زیرلایه یا لایه ای که قبلاً رسوب کرده است می چسباند. لایه روکش لیزری متراکم تحت کمترین رقیق شدن از مواد فلزی به صورت متالورژیکی به هم متصل می شود. حرارت ورودی باید برای تولید یک پوشش با کیفیت بالا کافی باشد.
در زیر فرآیندهای مختلف روکش لیزری وجود دارد:
روکش لیزری تک مرحله ای
در فرآیند تک مرحله ای، مواد پوشش به حوضچه مذاب وارد می شود و در آنجا به شکل مذاب روی سطح زیرلایه تبدیل می شود. هنگامی که پرتو لیزر متحرک فضا را ترک می کند، ماده پوشش مذاب جامد می شود. در نتیجه، یک پوشش ریز با همپوشانی مسیرهای حرکت لیزر ایجاد می شود.
روکش لیزری دو مرحله ای
پردازش دو مرحله ای شامل رسوب اولیه مواد پوشش بر روی سطح بستر است. پس از آن، عملیات سطح، پرتو لیزر متحرک را برای ذوب مواد پوشش و مواد بستر با هم انجام می دهد. به محض خروج پرتو لیزر از پوشش فضایی، پوشش به طور خود به خود جامد می شود.
روکش سیم
در طول فرآیند روکش سیم، سیم به طور مستقیم از قرقره به مشعل محورهای خاموش تغذیه می شود. سپس زیر دمای ذوب که در آن روکش فلزی از طریق سیستم هدایت سیم اتفاق می افتد، گرم می شود.
این فرآیند به دلیل کارایی 100% در استفاده از مواد پرکننده سودمند است. همچنین یک فرآیند تمیز است که گزینه های مختلفی برای مواد سیم دارد. با این حال، جذب تشعشع در سیم ها خروجی ناسازگاری می دهد.
روکش پودری
در روکش پودری، پودر از دیسک چرخان به نازل تغذیه منتقل می شود. از طریق گازهای حامل، به عنوان مثال، آرگون یا هلیوم، که در آن اصل جذب اعمال می شود، عبور می کند. سپس ذره پودر توسط گازهای حامل با سرعت بالا به بیرون رانده می شود.
این منجر به روکش نهایی می شود که یکنواخت و قابل تکرار است. این فرآیند دارای روش ها و مواد مختلف تغذیه است. همچنین برای راه اندازی سه بعدی گزینه بهتری است.
مزایای استفاده از روکش لیزری
لیزرها انتخاب ارجح برای ریزماشین کاری و پردازش مواد هستند. تحت پوشش لیزری، شما از پارامترهایی مانند فرکانس تکرار پالس، توان لیزر، طول موج و انواع مختلف پروفیل های پرتو استفاده می کنید.
مزایای استفاده از روکش لیزری به شرح زیر است:
- اتصال متالورژیکی سطوح و مواد اولیه را تضمین می کند
- این فرآیند نیازمند زمان نوردهی کم و عمق پرتو لیزر است
- روکش لیزری در مقایسه با پوشش های اسپری حرارتی پوشش های مقاومی ایجاد می کند
- کیفیت بالای سطح به دست آمده و تاب خوردگی کم نیاز به پس پردازش را کاهش می دهد
- به دلیل کاهش هزینه، دوره کوتاه پوشش لیزری و هدر رفتن مواد کمتر، کارایی بالایی دارد
ویژگی های روکش لیزری
روکش لیزری عمدتاً از تأثیر حرارت کم و ویژگی‌های دقیق عالی استفاده می‌کند. ویژگی های دیگری نیز دارد که عبارتند از:
- سرعت سرد شدن سریع به دلیل فرآیند انجماد سریع؛ نرخ به حدود 106 K/s می رسد. به راحتی می توان روکش های کریستالی ریز با توزیع یکنواخت را بدست آورد.
- هنگامی که از روکش سریع با چگالی توان بالا استفاده می شود، به ورودی گرما و اعوجاج کمتری نیاز دارد. اعوجاج را می توان تا حد تحمل مونتاژ به حداقل رساند.
- نرخ رقت پوشش پایین که معمولاً کمتر از 5٪ است. از طریق تنظیم پارامترهای لیزر، بستر به صورت متالورژیکی یا از طریق انتشار سطحی به طور محکم به هم متصل می شود.
- لایه روکش لیزری دارای طیف وسیعی از ضخامت ها با پوشش تغذیه پودری تک کانالی در حدود 0.2 تا 2.0 میلی متر است.
- هنگام قرار دادن مواد با نقطه ذوب بالا بر روی سطح اجسام با نقطه ذوب پایین هیچ محدودیتی در انتخاب پودر وجود ندارد.
- فرآیند روکش لیزری به راحتی خودکار می شود.
- این فرآیند رسوب انتخابی را با مصرف مواد کم با نسبت عملکرد به قیمت عالی افزایش می دهد.
- لایه های پرتو با هم همپوشانی دارند و بنابراین می توانند مناطق غیرقابل دسترسی را با هم ترکیب کنند.
آیا روکش لیزری گران است؟
روکش لیزری که بیش از 30 سال پیش توسعه یافته است، همیشه به عنوان آخرین فناوری در نظر گرفته شده است. این به دلیل سرمایه گذاری اولیه و هزینه های عملیاتی بالای تجهیزات لیزر است. با این حال، پیشرفت های فوق العاده ای در لیزرهای حالت جامد مدرن صورت گرفته است.
ادغام رباتیک از طریق تحویل پرتوهای جفت شده با فیبر، این فرآیند را کارآمدتر و کم‌هزینه‌تر کرده است. با در نظر گرفتن تجزیه و تحلیل هزینه و فایده، روکش لیزری در حال برنده شدن و رشد تصاعدی در بخش های مختلف صنعت است.
نوآوری های اخیر در روکش لیزری
نوآوری های اخیر در روکش لیزری عمدتاً بر افزایش بهره وری متمرکز شده است. پیشرفت ها هنوز ویژگی های اولیه روکش لیزری را حفظ می کنند.
نمونه‌هایی از نوآوری‌ها به شرح زیر است:
- روکش لیزری با سرعت بالا به طور کامل پودر افزودنی را در پرتو لیزر قبل از رسیدن به ماده پایه ذوب می کند. پایه جامد از طریق انتقال حرارت با پودر مذاب ذوب می شود.
- روکش لیزری سیم داغ یک سیم از پیش گرم شده را در فرآیند ایجاد می کند. این از انرژی لیزر بیشتری برای ذوب مواد پایه با افزایش نرخ تغذیه استفاده می کند.
- روکش لیزری از یک پرتو لیزر هم محور استفاده می کند که مواد افزودنی را عمود بر قطعه کار تغذیه می کند. لیزر به صورت کواکسیال در اطراف سیم پخش می شود. این پردازش ثابت را که مستقل از جهت حرکت برای رسوب فلز لیزری سه بعدی است، افزایش می دهد.
- فرآیند روکش لیزر نقطه ای بزرگ، اندازه لکه لیزر روی قطعه کار را افزایش می دهد. این امکان استفاده از قدرت لیزر بیشتر را بدون ذوب بیش از حد مواد پایه و افزایش رقت می دهد.
نتیجه
فناوری روکش لیزری اخیراً پیشرفت های زیادی در تولید مدرن داشته است. بسیاری از شرکت های تولیدی در حال بررسی فناوری لیزر برای بازسازی محصولات OEM هستند. این فرآیند همچنین ویژگی های خوردگی و سایش اقلام را بهبود بخشیده است.
راهنمای بالا روند روکش لیزری و مزایای آن را توضیح می دهد. خریداران باید از حفظ کیفیت در طول پوشش لیزر اطمینان حاصل کنند. برای یافتن تجهیزات روکش لیزری مورد نظر خود به سایت مراجعه کنید Cooig.com.
