فناوری روکش لیزر: تجزیه و تحلیل اصول ، طبقه بندی ها ، نکات کلیدی فرآیند و مزایای کاربرد

فناوری روکش لیزر: اصول اصلی و ویژگی های فرآیند قدرت بالا- (hws - WFJ)

 

جوهر فن آوری روکش لیزر ، القاء تبلور مجدد عناصر در استخر مذاب از طریق لیزر است که در عین حال به حداکثر رساندن حفظ اندازه اصلی و عملکرد مواد پایه ، به پیوند محکم بین لایه روکش و ماده پایه می رسد. در میان آنها ، روکش لیزر قدرت بالا- (HWS - WFJ) ، به عنوان یک نوع جدید از فرآیند تقسیم بندی شده ، یک لیزر فیبر قدرت {3} بالا را به عنوان هسته می گیرد و از مزیت برجسته "محدود نمی شود که توسط شکل هندسی قسمت ها محدود شود". این ماده می تواند روکش روی سطح قطعات کاری با اشکال پیچیده ، اندازه های بزرگ یا بی نظمی را انجام دهد و به ویژه برای تهیه قطعات پیچیده- با نیازهای عملکرد ویژه مناسب است و شکاف فرآیندهای سنتی را در پردازش قطعات کار پیچیده پر می کند.

طبقه بندی فناوری روکش لیزر: دو نوع اصلی توسط منبع گرما

 

بر اساس تفاوت در منابع گرما ، فناوری روکش لیزر را می توان به دو نوع تقسیم کرد: "نوع لیزر فیبر" و "HIGH-} نوع لیزر نیمه هادی قدرت" ، که در سناریوهای کاربردی و مواد قابل اجرا تمایز قائل هستند. سابق ، همچنین به عنوان "تولید افزودنی پرتو لیزر" نیز شناخته می شود ، عمدتاً برای تقویت سطح کار و تولید مجدد سطح کار استفاده می شود و می تواند اصلاح سطح را بر روی مواد فلزی معمولی مانند استیل ضد زنگ ، آلیاژهای مس و مس و آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم تحقق بخشد. مورد دوم بر بهبود عملکرد سطح مواد خاص تمرکز دارد. برای مواد سنتی غیر -}}} مواد سنتی مانند SuperAlloys ، کامپوزیت های ماتریس سرامیک و نانومواد ، از طریق تنظیم دقیق انرژی لیزر ، نیازهای عملکرد سطح ویژه آنها را برآورده می کند و یک انتخاب فنی مهم برای پردازش مواد ویژه است.

طبقه بندی فناوری روکش لیزر: جهت های تقسیم شده توسط مواد و ترکیب

 

از منظر مواد مورد استفاده ، فناوری روکش لیزر را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: "روکش لیزر فلزی" و "روکش لیزر مواد کامپوزیت". روکش لیزر فلزی از انرژی لیزر برای پوشاندن یکنواخت سطح قطعه کار با مواد روکش فلزی استفاده می کند و به پیوند متالورژیکی از طریق قدرت بالا- -}}} لیزر چگالی دست می یابد. این امر نه تنها تضمین می کند که اندازه قطعه کار اساساً بدون تغییر باقی می ماند ، بلکه می تواند با تطبیق یک ماده پایه واحد با مواد روکش فلزی مختلف ، محدودیت فرآیندهای سنتی را که "نیاز به تقسیم مواد پایه دارد" با مناطق عملکردی چند- تهیه کند. روکش لیزر مواد کامپوزیت مواد کاربردی (مانند سرامیک ، نانومواد) را با عملکرد مشابه با بستر قطعه کار به کار می برد تا یک لایه محافظ در سطح قطعه کار ایجاد شود. با توجه به ترکیب روکش ، می توان آن را به "روکش لیزر سرامیکی" و "روکش لیزر فلزی" تقسیم کرد. با این حال ، به دلیل تفاوت عملکرد زیاد بین سرامیک و فلزات ، روکش لیزر فلزی هنوز انتخاب اصلی در کاربردهای فعلی صنعتی است.

روکش کامپوزیت های ماتریس سرامیکی: کنترل قدرت کلیدی و نقاط فنی

 

در کاربرد تقسیم شده از روکش لیزر ، روکش کامپوزیت های ماتریس سرامیکی باید بر کنترل چگالی قدرت لیزر تمرکز کند -} یک لیزر نیمه هادی معمولاً در این سناریو استفاده می شود و چگالی قدرت مستقیماً کیفیت روکش را تعیین می کند. هنگامی که چگالی قدرت از 200 کیلو وات بر سانتی متر مربع فراتر رود ، تفاوت در استرس حرارتی بین ماتریس فلزی و لایه عملکردی باعث ذوب و جامد شدن ناهموار می شود و منجر به ترک در لایه روکش می شود. هنگامی که چگالی قدرت در 30 کیلو وات در سانتی متر مربع یا پایین کنترل می شود ، می توان تأثیر استرس حرارتی را به طور موثری کاهش داد ، و به روکش دقیق لایه روکش و جلوگیری از نقص می توان آن را کاهش داد. این محدوده پارامتر استاندارد فنی اصلی برای روکش کامپوزیت های ماتریس سرامیک است.

فناوری روکش لیزر: خلاصه ای از مزایای اصلی و ارزش صنعتی

به طور کلی ، فن آوری روکش لیزر با توجه به چهار مزیت اصلی ، به یک جهت ارتقاء مهم در زمینه تولید صنعتی و بازسازی تبدیل شده است: اول ، قدرت پیوند بالاتر - این ادغام لایه روکش و ماده پایه را از طریق پیوند متالورژیک درک می کند ، که بسیار عالی به چسبندگی فیزیکی از تولیدات است. جوشکاری سطح دوم ، حفظ خوب از عملکرد مواد پایه-} انرژی لیزر با یک گرمای کوچک- منطقه آسیب دیده متمرکز می شود و از تغییر شکل قطعه کار یا تخریب عملکرد ناشی از فرآیندهای سنتی جلوگیری می کند. سوم ، دامنه برنامه گسترده- بسترهای مختلفی مانند فلزات و کامپوزیت های ماتریس سرامیکی را در بر می گیرد و با شکل هندسی قطعه های کاری محدود نمی شود. چهارم ، دقت تنظیم بالا-} ضخامت و عملکرد لایه روکش را می توان دقیقاً با تنظیم پارامترهایی مانند قدرت لیزر و سرعت اسکن کنترل کرد. در آینده ، با بهینه سازی مداوم پارامترهای فرآیند ، فن آوری روکش لیزر نقش بیشتری در زمینه هایی مانند تجهیزات بالا {10} بالا تولید و بازیافت کار زباله ایفا می کند.