کاربردهای فناوری لیزر در درمان سطح چیست؟

درمان سطح لیزری استفاده از پرتو لیزر با چگالی بالا برای گرم کردن سطح مواد به صورت غیر تماسی است. فن آوری اصلاح سطح با خنک سازی رسانایی خود سطح ماده محقق می شود. در بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی سطح مواد و همچنین بهبود مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی قطعات بسیار مفید است. در سال‌های اخیر، فناوری‌های درمان سطح لیزری مانند تمیز کردن لیزر، خاموش کردن لیزر، آلیاژ لیزری، تقویت شوک لیزری، بازپخت لیزری، و همچنین روکش لیزری، چاپ سه بعدی لیزری، آبکاری لیزر و سایر فناوری‌های تولید افزودنی لیزر، چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای را ایجاد کرده‌اند. .

تمیز کردن لیزریک فناوری جدید تمیز کردن سطوح به سرعت در حال توسعه است که از پرتو لیزر پالسی پر انرژی برای تابش سطح قطعه کار استفاده می کند تا سطح خاک، ذرات یا پوشش به سرعت تبخیر یا انبساط شود تا به یک فرآیند تمیز دست یابد. تمیز کردن لیزر به طور عمده به حذف زنگ زدگی، حذف روغن، حذف رنگ، پوشش و سایر فرآیندها تقسیم می شود. به طور عمده در تمیز کردن فلز، تمیز کردن آثار فرهنگی، تمیز کردن ساختمان و غیره استفاده می شود. بر اساس عملکردهای جامع، پردازش دقیق و انعطاف پذیر، راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست سبز، عدم آسیب به بستر، هوشمندی، کیفیت تمیز کردن خوب، ایمنی، طیف گسترده ای از کاربردها و سایر ویژگی ها و مزایا، به طور فزاینده ای محبوب است. زمینه های مختلف صنعتی

در مقایسه با روش های تمیز کردن سنتی مانند تمیز کردن اصطکاک مکانیکی، تمیز کردن خوردگی شیمیایی، تمیز کردن ضربه قوی جامد مایع، تمیز کردن اولتراسونیک با فرکانس بالا، تمیز کردن لیزر دارای مزایای آشکاری است.

کوئنچ با لیزراز لیزر پرانرژی به عنوان منبع گرما استفاده می کند تا سطح فلز را به سرعت گرم و سرد کند، فوراً فرآیند خاموش کردن را تکمیل کند، سختی بالا، ساختار مارتنزیتی فوق العاده ریز را به دست آورد، سختی و مقاومت در برابر سایش سطح فلز را بهبود بخشد و حالت فشاری ایجاد کند. فشار روی سطح برای بهبود مقاومت در برابر خستگی. مزایای اصلی این فرآیند شامل منطقه کوچک متاثر از حرارت، تغییر شکل کوچک، درجه اتوماسیون بالا، انعطاف پذیری خوب خاموش کردن انتخابی، سختی بالای دانه های تصفیه شده و حفاظت از محیط زیست هوشمند است. به عنوان مثال، نقطه لیزر را می توان تنظیم کرد تا موقعیت هر عرض را خاموش کند. ثانیا، سر لیزر با یک ربات چند محوره متصل می شود تا ناحیه تعیین شده از قطعات پیچیده را خاموش کند. به عنوان مثال، کوئنچ با لیزر به شدت گرم و سرد است و تنش خاموشی و تغییر شکل کم است. تغییر شکل قطعه کار قبل و بعد از کوئنچ لیزری تقریباً نادیده گرفته می شود، بنابراین به ویژه برای عملیات سطحی قطعاتی که نیاز به دقت بالایی دارند مناسب است.

در حال حاضر، سخت شدن لیزر با موفقیت در تقویت سطح قطعات سایش در صنعت خودروسازی، صنعت قالب، ابزار سخت افزاری و صنعت ماشین آلات، به ویژه در بهبود طول عمر چرخ دنده، سطح شفت، ریل راهنما، فک ها، قالب ها اعمال شده است. و سایر قطعات پوشیدنی، و اثر قابل توجه است. ویژگی های کوئنچ لیزری به شرح زیر است:

1) کوئنچ لیزری گرمایش سریع، خود خنک کننده است و نیازی به عایق کوره و خاموش کردن مایع خنک کننده ندارد. این یک فرآیند عملیات حرارتی حفاظت از محیط زیست سبز بدون آلودگی است که می تواند به آسانی رفع یکنواخت سطوح قالب بزرگ را انجام دهد.

2) از آنجایی که سرعت گرمایش لیزر سریع است، منطقه تحت تأثیر حرارت کوچک است، و خاموش کردن گرمایش اسکن سطح، خاموش کردن حرارت محلی آنی است، بنابراین تغییر شکل قالب درمان شده بسیار کوچک است.

3) با توجه به زاویه واگرایی کوچک پرتو لیزر، جهت دهی خوبی دارد و می تواند از طریق سیستم راهنمای نور، خاموش کردن موضعی دقیق سطح قالب را انجام دهد.

4) عمق لایه سخت شده خاموش کردن سطح لیزر معمولاً 3 ~ 1.5 میلی متر 0 است.

بازپخت لیزری به فرآیند عملیات حرارتی اشاره دارد که از لیزر برای گرم کردن سطح یک ماده استفاده می‌کند، مواد را برای مدت طولانی در معرض دمای بالا قرار می‌دهد و سپس به آرامی آن را خنک می‌کند. هدف اصلی این فرآیند آزادسازی تنش، افزایش شکل‌پذیری و چقرمگی مواد و تولید ریزساختار ویژه است. این می تواند ساختار ماتریس را تنظیم کند، سختی را کاهش دهد، دانه را اصلاح کند و تنش داخلی را از بین ببرد. در سال های اخیر، فناوری آنیل لیزری نیز به یک فرآیند جدید در صنعت پردازش نیمه هادی تبدیل شده است که می تواند یکپارچگی مدارهای مجتمع را تا حد زیادی بهبود بخشد.

فناوری تقویت شوک لیزری نوعی فناوری پیشرفته است که از موج شوک پلاسما تولید شده توسط پرتو لیزر قوی برای بهبود توانایی ضد خستگی، ضد سایش و ضد خوردگی مواد فلزی استفاده می کند. این دارای مزایای بدون منطقه تحت تاثیر حرارت، استفاده از انرژی بالا، نرخ کرنش بالا، کنترل قوی و اثر تقویت قابل توجه است. در عین حال، تقویت شوک لیزری دارای ویژگی های تنش فشاری باقیمانده عمیق تر، ریزساختار و یکپارچگی سطح بهتر، پایداری حرارتی بهتر و عمر طولانی تر است. در سال های اخیر، این فناوری به سرعت توسعه یافته است و در زمینه های هوافضا و دفاع ملی بسیار مفید است. علاوه بر این، نقش استفاده از پوشش عمدتاً محافظت از قطعه کار در برابر سوختگی لیزر و افزایش جذب انرژی لیزر است و مواد پوشش دهنده معمولاً رنگ سیاه و فویل آلومینیومی هستند.

لیزر شات پینینگ (LP) که به عنوان تقویت شوک لیزری (LSP) نیز شناخته می‌شود، فرآیندی است که در زمینه مهندسی سطح اعمال می‌شود، یعنی استفاده از پرتوهای لیزری پالسی با توان بالا برای ایجاد تنش پسماند در یک ماده برای بهبود مقاومت در برابر آسیب سطح مواد (مانند مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خستگی)، یا برای بهبود استحکام بخش نازک یک ماده برای تقویت سختی سطح مواد.

بر خلاف بسیاری از کاربردهای پردازش مواد، LSP از توان لیزر برای عملیات حرارتی برای دستیابی به نتایج مورد نظر استفاده نمی کند، بلکه در عوض از ضربه پرتو برای ماشین کاری استفاده می کند. پرتو لیزر پرقدرت با سطح قطعه کار هدف ضربه پالس کوتاه با توان بالا.

پرتو نور به قطعه کار فلزی برخورد می کند و فوراً قطعه کار را به یک لایه نازک از حالت پلاسما تبخیر می کند و فشار موج ضربه ای را به قطعه کار وارد می کند. گاهی اوقات یک لایه نازک از روکش مات به قطعه کار متصل می شود تا جایگزین تبخیر فلز شود. برای تحت فشار قرار دادن، پلاسما (معمولاً آب) با استفاده از سایر مواد روکش شفاف یا لایه های تداخل اینرسی گرفته می شود.

پلاسما یک اثر موج ضربه ای ایجاد می کند و ریزساختار سطح قطعه کار را در نقطه ضربه تغییر می دهد که به نوبه خود یک واکنش زنجیره ای انبساط و فشرده سازی فلز ایجاد می کند. تنش فشاری عمیق ایجاد شده توسط این واکنش می تواند عمر قطعه را افزایش دهد.

آلیاژ لیزری یک فناوری جدید اصلاح سطح است که می تواند با استفاده از پرتو لیزر با چگالی انرژی بالا با حرارت و سرعت تراکم بالا، پوشش کامپوزیت سرمت تقویت شده آمورف تک نانوکریستالی را بر روی سطح قطعات ساختاری با توجه به شرایط مختلف خدمات مواد هوانوردی تهیه کند. در مقایسه با فناوری آلیاژ لیزری، فناوری روکش لیزری دارای ویژگی‌های نرخ رقت کمتر زیرلایه به حوضچه مذاب، منطقه تحت تأثیر حرارت کوچکتر، تغییر شکل حرارتی کوچکتر قطعه کار و نرخ ضایعات کوچکتر قطعه کار پس از درمان روکش لیزری است. روکش لیزری می تواند به طور قابل توجهی خواص سطحی مواد را بهبود بخشد، می تواند برای مواد شکست خورده، با راندمان بالا، سرعت سریع، حفاظت از محیط زیست سبز و بدون آلودگی و عملکرد خوب قطعه کار پس از درمان، تعمیر شود.

روکش لیزریفناوری همچنین یکی از فناوری های جدید اصلاح سطح است که نشان دهنده جهت و سطح توسعه مهندسی سطح است. فناوری روکش لیزری به دلیل مزایای آن در عدم آلودگی و اتصال متالورژیکی بین پوشش و بستر، به نقطه داغی در مطالعه اصلاح سطح آلیاژهای تیتانیوم تبدیل شده است. پوشش سرامیک روکش لیزری یا پوشش کامپوزیت تقویت شده با ذرات سرامیکی یک راه موثر برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح آلیاژهای تیتانیوم است. با توجه به شرایط کاری واقعی، سیستم مواد مناسب انتخاب می شود و بهترین نیازهای فرآیند را می توان با فناوری روکش لیزری به دست آورد. فناوری روکش لیزری می تواند قطعات مختلف خراب مانند تیغه های موتور هوا را تعمیر کند.

تفاوت بین آلیاژسازی سطح لیزر و روکش سطح لیزری در این است که لایه آلیاژی با مخلوط کردن عناصر آلیاژی اضافه شده و سطح زیرلایه در حالت مایع تشکیل می شود. روکش سطحی لیزری برای ذوب تمام پوشش های اولیه و ذوب سطح زیرلایه است، به طوری که لایه روکش و مواد بستر یک ترکیب متالورژیکی را تشکیل می دهند و ترکیب لایه روکش را اساساً بدون تغییر نگه می دارند. آلیاژ لیزری و فناوری روکش لیزری عمدتاً برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت درجه آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود.

در حال حاضر، فناوری روکش لیزری به طور گسترده ای در تعمیر و اصلاح سطوح فلزی استفاده شده است، اما اگرچه روکش لیزری سنتی دارای مزایا و ویژگی های پردازش انعطاف پذیر، تعمیر شکل، افزودنی سفارشی و غیره است، بازده کاری پایین است. نیازهای تولید و فرآوری در مقیاس بزرگ و سریع مورد نیاز در برخی زمینه های تولیدی را نمی توان برآورده کرد. به منظور پاسخگویی به تقاضای تولید با حجم بالا و سرعت بالا و بهبود راندمان روکش، فناوری روکش لیزری با سرعت بالا به وجود آمد.

پردازش حکاکی لیزری استفاده از فناوری کنترل عددی به عنوان پایه است، پرتو لیزر با انرژی بالا که بر روی سطح ماده پخش می شود، استفاده از اثر حرارتی لیزر، سطح ماده برای تولید یک الگوی واضح از فرآیند پردازش لیزر است. تغییر شکل فیزیکی مواد پردازش در ذوب فوری و تبدیل به گاز تحت تابش حکاکی لیزری می تواند حکاکی لیزری را به هدف پردازش محقق کند. حکاکی لیزری استفاده از لیزر برای نوشتن کلمات بر روی جسم است، این فناوری کلمه را بدون علامت حک می کند، سطح جسم صاف و مسطح است، نوشته ها ساییده نمی شوند. ویژگی ها و مزایای آن عبارتند از: ایمن و قابل اطمینان. دقیق و خوب، دقت می تواند به 0.02 میلی متر برسد. صرفه جویی در حفاظت از محیط زیست، پردازش صرفه جویی در مواد. سرعت بالا، حکاکی با سرعت بالا با توجه به الگوی خروجی؛ هزینه کم، محدود به تعداد پردازش نیست.

این فرآیند از فناوری روکش لیزری استفاده می کند، استفاده از نازل تابش لیزری که جریان پودر را انتقال می دهد، به طور مستقیم پودر عنصری یا آلیاژی را ذوب می کند، پس از ترک پرتو لیزر، مایع آلیاژ به سرعت جامد می شود تا به قالب گیری سریع آلیاژ برسد. در حال حاضر، به طور گسترده ای در مدل سازی صنعتی، ساخت ماشین آلات، هوا فضا، نظامی، معماری، فیلم و تلویزیون، لوازم خانگی، صنایع سبک، پزشکی، باستان شناسی، فرهنگ و هنر، مجسمه سازی، جواهرات و سایر زمینه ها استفاده شده است.

در حال حاضر، فناوری، فرآیند و تجهیزات تولید مواد افزودنی لیزری به طور گسترده در متالورژی، ماشین آلات معدن، قالب، قدرت نفت، ابزار سخت افزاری، حمل و نقل ریلی، هوافضا، ماشین آلات و سایر صنایع استفاده می شود.

آبکاری لیزری یک فناوری جدید آبکاری پرتوی پرانرژی است که برای تولید و تعمیر دستگاه‌های میکروالکترونیک و مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ اهمیت زیادی دارد. در حال حاضر، اگرچه اصول آبکاری لیزر، فرسایش لیزر، رسوب لیزر پلاسما و تزریق لیزر هنوز تحت تحقیق است، این فناوری در حال حاضر در حال استفاده است. هنگامی که یک لیزر پیوسته یا لیزر پالسی بر روی سطح کاتد استخر آبکاری تابش می شود، نه تنها میزان رسوب فلز را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید، بلکه پوشش غیر محافظ با هندسه پیچیده مورد انتظار را نیز می توان با کنترل مسیر به دست آورد. پرتو لیزر توسط کامپیوتر

در مقایسه با آبکاری معمولی، مزایای آن عبارتند از:

(1) سرعت رسوب سریع است، مانند آبکاری طلای لیزری تا 1μm/s، آبکاری مس لیزری تا 10μm/s، آبکاری لیزری جت طلا تا 12μm/s، آبکاری لیزری جت مسی تا 50μm/s.

(2) رسوب فلز فقط در ناحیه تابش لیزر رخ می دهد، و پوشش رسوب محلی را می توان بدون استفاده از اقدامات محافظ به دست آورد، بنابراین فرآیند تولید را ساده می کند.

(3) نیروی اتصال پوشش بسیار بهبود یافته است.

(4) دسترسی آسان به کنترل خودکار؛

(5) فلزات گرانبها را ذخیره کنید.

(6) صرفه جویی در سرمایه گذاری تجهیزات و زمان پردازش.

شرکت فناوری لیزر Xi'an Guosheng یک شرکت با فناوری پیشرفته متخصص در تحقیق و توسعه، ساخت و فروش دستگاه روکش لیزری اتوماتیک، دستگاه روکش لیزری پرسرعت، دستگاه خاموش کننده لیزر، دستگاه جوش لیزری و تجهیزات چاپ سه بعدی لیزری است. محصولات ما مقرون به صرفه هستند و در داخل و خارج از کشور به فروش می رسند. اگر به محصولات ما علاقه مند هستید، لطفاً با ما در bob@gshenglaser.com تماس بگیرید.