Jaké jsou aplikace laserové technologie při povrchové úpravě?

Laserová povrchová úprava je použití laserového paprsku s vysokou hustotou výkonu k ohřevu povrchu materiálu bezkontaktním způsobem. Technologie povrchové úpravy je realizována kondukčním chlazením vlastního povrchu materiálu. Je velkým přínosem pro zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností povrchu materiálu, stejně jako zlepšení odolnosti proti opotřebení, korozi a únavě dílů. V posledních letech přinesly technologie laserové povrchové úpravy, jako je čištění laserem, kalení laserem, legování laserem, zpevnění laserovým šokem, laserové žíhání, stejně jako laserové plátování, laserový 3D tisk, laserové pokovování a další technologie výroby laserových aditiv, široké možnosti uplatnění. .

Laserové čištěníje rychle se rozvíjející nová technologie čištění povrchů, která využívá vysokoenergetický pulzní laserový paprsek k ozařování povrchu obrobku tak, aby se povrch nečistot, částic nebo povlaku okamžitě odpařil nebo expanze stripoval, aby bylo dosaženo čistého procesu. Laserové čištění se dělí hlavně na odstraňování rzi, odstraňování oleje, odstraňování nátěrů, nátěry a další procesy; Používá se hlavně při čištění kovů, čištění kulturních památek, čištění budov a tak dále. Na základě svých komplexních funkcí, precizního a flexibilního zpracování, vysoké účinnosti a úspory energie, ekologické ochrany životního prostředí, nepoškozování substrátu, inteligence, dobré kvality čištění, bezpečnosti, široké škály aplikací a dalších vlastností a výhod je stále oblíbenější v různé průmyslové obory.

Ve srovnání s tradičními metodami čištění, jako je mechanické čištění třením, čištění chemickou korozí, čištění kapalnými pevnými silnými nárazy, vysokofrekvenční čištění ultrazvukem, má čištění laserem zjevné výhody.

Laserové kalenípoužívá vysokoenergetický laser jako zdroj tepla k rychlému zahřátí a chladu kovového povrchu, okamžitému dokončení procesu kalení, získání vysoké tvrdosti, ultra jemné martenzitické struktury, zlepšení tvrdosti a odolnosti kovového povrchu proti opotřebení a vytvoření kompresního namáhání povrchu pro zlepšení odolnosti proti únavě. Mezi hlavní výhody tohoto procesu patří malá tepelně ovlivněná zóna, malá deformace, vysoký stupeň automatizace, dobrá flexibilita selektivního kalení, vysoká tvrdost rafinovaného zrna a inteligentní ochrana životního prostředí. Například laserový bod může být nastaven tak, aby zhášel pozici libovolné šířky; Za druhé, laserová hlava je propojena s víceosým robotem, aby kalila určenou oblast složitých dílů. Například kalení laserem je extrémně horké a studené a pnutí při kalení a deformace jsou malé. Deformaci obrobku před a po kalení laserem lze téměř ignorovat, takže je zvláště vhodný pro povrchovou úpravu dílů vyžadujících vysokou přesnost.

V současné době se laserové kalení úspěšně aplikuje na povrchové zpevnění opotřebitelných dílů v automobilovém průmyslu, výrobě forem, železářských nástrojů a strojírenství, zejména při zlepšování životnosti ozubených kol, povrchu hřídele, vodicí lišty, čelistí, forem a dalších opotřebitelných dílů a účinek je pozoruhodný. Vlastnosti laserového kalení jsou následující:

1) Laserové kalení je rychlé zahřívání, samo-ochlazování a nevyžaduje izolaci pece a kalení chladicí kapaliny. Jedná se o proces tepelného zpracování na ochranu životního prostředí bez znečištění, který lze snadno implementovat rovnoměrným kalením velkých ploch forem;

2) Protože rychlost laserového ohřevu je vysoká, tepelně ovlivněná zóna je malá a kalení ohřevu povrchového skenování je okamžité kalení místního ohřevu, takže deformace zpracované formy je velmi malá;

3) Vzhledem k malému úhlu divergence laserového paprsku má dobrou směrovost a může provádět přesné místní kalení povrchu formy prostřednictvím systému světlovodu;

4) Hloubka kalené vrstvy kalení povrchu laseru je obecně 0,3 ~ 1,5 mm.

Laserové žíhání označuje proces tepelného zpracování, který využívá laser k zahřátí povrchu materiálu, vystavení materiálu vysokým teplotám po dlouhou dobu a následnému pomalému ochlazení. Hlavním účelem procesu je uvolnit napětí, zvýšit tažnost a houževnatost materiálu a vytvořit speciální mikrostrukturu. Dokáže upravit strukturu matrice, snížit tvrdost, zjemnit zrno a odstranit vnitřní pnutí. V posledních letech se technologie laserového žíhání také stala novým procesem v průmyslu zpracování polovodičů, který může výrazně zlepšit integraci integrovaných obvodů.

Technologie laserového rázového zpevňování je druh špičkové technologie, která využívá plazmovou rázovou vlnu generovanou silným laserovým paprskem ke zlepšení schopnosti kovových materiálů proti únavě, opotřebení a korozi. Má výhody tepelně ovlivněné zóny, vysoké využití energie, vysokou rychlost deformace, silnou ovladatelnost a pozoruhodný zpevňující účinek. Současně má laserové rázové zpevnění vlastnosti hlubšího zbytkového tlakového napětí, lepší mikrostrukturu a celistvost povrchu, lepší tepelnou stabilitu a delší životnost. V posledních letech se tato technologie rychle rozvinula a je velmi užitečná v oblasti letectví a národní obrany. Kromě toho je úlohou použití povlaku hlavně chránit obrobek před spálením laserem a zvýšit absorpci laserové energie a běžně používanými povlakovými materiály jsou černá barva a hliníková fólie.

Laser shot peening (LP), také známý jako laserové šokové zpevňování (LSP), je proces aplikovaný v oblasti povrchového inženýrství, to znamená použití pulzních vysoce výkonných laserových paprsků k vytvoření zbytkového napětí v materiálu pro zlepšení odolnost proti poškození povrchu materiálu (jako je odolnost proti opotřebení a odolnost proti únavě) nebo ke zlepšení pevnosti tenké části materiálu k posílení povrchové tvrdosti materiálu.

Na rozdíl od většiny aplikací zpracování materiálů nepoužívá LSP laserový výkon pro tepelné zpracování k dosažení požadovaných výsledků, ale místo toho využívá pro obrábění dopad paprsku. Vysoce výkonný laserový paprsek s vysoce výkonným krátkým pulzním dopadem na cílový povrch obrobku.

Paprsek světla dopadá na kovový obrobek, okamžitě jej odpařuje do tenké vrstvy plazmového stavu a působí na obrobek tlakem rázové vlny. Někdy je k obrobku připevněna tenká vrstva neprůhledného povlaku, která nahrazuje odpařování kovu. Pro natlakování se plazma (obvykle voda) zachycuje pomocí jiných průhledných obkladových materiálů nebo inerciálních interferenčních vrstev.

Plazma vytváří efekt rázové vlny, přetváří mikrostrukturu povrchu obrobku v místě dopadu, což zase vytváří řetězovou reakci rozpínání a stlačování kovu. Hluboké tlakové napětí generované touto reakcí může prodloužit životnost součásti.

Laserové legování je nová technologie povrchové úpravy, která dokáže připravit amorfní jednoduchý nanokrystalický vyztužený cermetový kompozitní povlak na povrchu konstrukčních dílů podle různých provozních podmínek leteckých materiálů pomocí laserového paprsku s vysokou hustotou energie s vysokou rychlostí ohřevu a kondenzace. Ve srovnání s technologií laserového legování má technologie laserového plátování vlastnosti menší rychlost ředění substrátu do roztavené lázně, menší tepelně ovlivněná zóna, menší tepelná deformace obrobku a menší zmetkovitost obrobku po ošetření laserovým plátováním. Laserové plátování může výrazně zlepšit povrchové vlastnosti materiálů, lze jej opravit při opotřebení materiálů, s vysokou účinností, vysokou rychlostí, ekologickou ochranou životního prostředí a bez znečištění a dobrým výkonem obrobku po ošetření.

Laserové opláštěnítechnologie je také jednou z nových technologií povrchových úprav reprezentujících směr vývoje a úroveň povrchového inženýrství. Technologie laserového plátování se stala horkým místem ve studiu povrchových modifikací titanových slitin díky svým výhodám bez znečištění a metalurgické vazbě mezi povlakem a substrátem. Keramický povlak s laserovým povlakem nebo kompozitní povlak vyztužený keramickými částicemi je účinný způsob, jak zlepšit odolnost proti opotřebení povrchu slitin titanu. Podle skutečných pracovních podmínek se zvolí vhodný materiálový systém a technologií laserového plátování lze dosáhnout nejlepších procesních požadavků. Technologie laserového opláštění dokáže opravit různé vadné díly, jako jsou lopatky leteckých motorů.

Rozdíl mezi laserovým povrchovým legováním a laserovým povrchovým plátováním je v tom, že legovací vrstva je tvořena smícháním přidaných legovacích prvků a povrchu substrátu v kapalném stavu. Laserový povrchový povlak má natavit veškerý přednátěr a natavit povrch substrátu tak, aby plátovací vrstva a materiál substrátu tvořily metalurgickou kombinaci a zachovaly složení plátovací vrstvy v podstatě nezměněné. Technologie laserového legování a laserového plátování se používají hlavně ke zlepšení odolnosti proti opotřebení povrchu, odolnosti proti korozi a odolnosti titanových slitin.

V současné době je technologie laserového plátování široce používána při opravách a úpravách kovových povrchů, ale ačkoli tradiční laserové plátování má výhody a vlastnosti flexibilního zpracování, tvarové opravy, zakázkové přísady atd., pracovní účinnost je nízká a požadavky na velkoobjemovou a rychlou výrobu a zpracování požadované v některých výrobních oborech nemohou být splněny. Aby bylo možné uspokojit poptávku po velkoobjemové a vysokorychlostní výrobě a zlepšit účinnost opláštění, vznikla technologie vysokorychlostního laserového opláštění.

Zpracování laserového gravírování je použití technologie numerického řízení jako základ, vysokoenergetický laserový paprsek promítaný na povrch materiálu, použití laserového tepelného efektu, povrch materiálu k vytvoření jasného vzoru procesu laserového zpracování. Fyzická deformace zpracovávaného materiálu při okamžitém tavení a zplyňování pod ozařováním laserového gravírování může laserové gravírování realizovat účel zpracování. Laserové gravírování je použití laseru k psaní slov na předmět, tato technologie vyřezává slovo bez značek, povrch předmětu je hladký a plochý, písmo se neopotřebuje. Mezi jeho vlastnosti a výhody patří: bezpečnost a spolehlivost; Přesné a jemné, přesnost může dosáhnout 0,02 mm; Šetří ochranu životního prostředí, zpracování šetří materiály; Vysokorychlostní, vysokorychlostní gravírování podle výstupního vzoru; Nízká cena, neomezená počtem zpracování.

Proces využívá technologii laserového opláštění, použití trysky pro laserové ozařování dopravující proud prášku, přímo taví elementární nebo slitinový prášek, poté, co laserový paprsek odešel, slitinová kapalina rychle tuhne, aby se dosáhlo rychlého lití slitiny. V současné době je široce používán v průmyslovém modelování, výrobě strojů, letectví, vojenství, architektuře, filmu a televizi, domácích spotřebičích, lehkém průmyslu, medicíně, archeologii, kultuře a umění, sochařství, šperkařství a dalších oborech.

V současné době jsou technologie, procesy a zařízení výroby aditiv laserem široce používány v metalurgii, těžebních strojích, plísních, ropné energii, hardwarových nástrojích, železniční dopravě, letectví, strojírenství a dalších průmyslových odvětvích.

Laserové galvanické pokovování je nová technologie vysokoenergetického galvanického pokovování, která má velký význam pro výrobu a opravy mikroelektronických zařízení a rozsáhlých integrovaných obvodů. V současné době, ačkoli jsou principy laserového pokovování, laserové ablace, plazmové laserové depozice a laserového vstřikování stále předmětem výzkumu, tato technologie se již používá. Když je kontinuální laser nebo pulzní laser ozařován na katodový povrch galvanizační lázně, lze nejen výrazně zlepšit rychlost nanášení kovu, ale také lze získat nechráněný povlak s očekávanou komplexní geometrií řízením trajektorie. laserového paprsku počítačem.

Ve srovnání s běžným galvanickým pokovováním jsou jeho výhody:

(1) Rychlost nanášení je vysoká, jako je laserové zlacení až 1μm/s, laserové pokovování mědí až 10μm/s, laserové zlacení až 12μm/s, laserové pokovování mědí až 50μm/s;

(2) K depozici kovu dochází pouze v oblasti laserového ozařování a místní depoziční povlak lze získat bez použití stínících opatření, čímž se zjednodušuje výrobní proces;

(3) vazebná síla povlaku je výrazně zlepšena;

(4) Snadné dosažení automatického ovládání;

(5) S výjimkou drahých kovů;

(6) Ušetřete investice do zařízení a čas na zpracování.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je high-tech podnik specializující se na výzkum a vývoj, výrobu a prodej automatického laserového plátovacího stroje, vysokorychlostního laserového plátovacího stroje, laserového kalícího stroje, laserového svářecího stroje a laserového 3D tiskového zařízení. Naše produkty jsou nákladově efektivní a prodávají se doma i v zahraničí. Máte-li zájem o naše produkty, kontaktujte nás na adrese bob@gshenglaser.com.