Teras pengerasan laser dan pretreatment permukaan untuk bahan logam
Dalam bidang pembuatan perindustrian, kekerasan dan kekuatan bahan logam secara langsung menentukan ketahanan dan keselamatan produk. Teknologi pengerasan laser, dengan kelebihan kecekapan dan ketepatan yang tinggi, telah menjadi cara utama untuk meningkatkan prestasi bahan logam. Sebagai proses pra - teras untuk pengerasan laser, prapreatment permukaan secara langsung mempengaruhi kecekapan penyerapan tenaga laser dan kualiti pengerasan akhir. Artikel ini akan memecah titik teknikal teras di sekitar prinsip pengerasan laser untuk bahan logam, keperluan prapreatment permukaan, kaedah prapreatment arus perdana, dan trend pembangunan industri, memberikan rujukan untuk pengamal yang relevan.
Prinsip operasi teras pengerasan laser untuk bahan logam
Logik teras pengerasan laser untuk bahan logam terletak pada peningkatan prestasi melalui penyerapan rasuk laser oleh permukaan logam: laser itu sendiri tidak secara langsung mengambil bahagian dalam tekanan haba dan ketegangan lapisan permukaan bahan kerja. Sebaliknya, ia bergantung pada tenaga laser ketumpatan - yang tinggi - untuk menjadikan lapisan permukaan logam dengan cepat menyerap tenaga, dengan itu menghasilkan tekanan dan ketegangan haba, dan akhirnya mencapai peningkatan yang ketara dalam kekerasan dan kekuatan. Oleh kerana laser tidak secara langsung campur tangan dalam perubahan tekanan lapisan permukaan, pretreatment permukaan sebelum pengerasan laser menjadi pautan yang sangat diperlukan untuk memastikan bahawa tenaga laser boleh bertindak pada permukaan logam dengan cekap, yang juga prasyarat asas untuk menjamin kesan pengerasan.
Keperluan utama pretreatment permukaan sebelum pengerasan laser
Selepas pemprosesan mekanikal, permukaan kebanyakan bahan logam mempunyai kekasaran yang rendah, ciri yang membawa kepada pemantulan setinggi 80-90% untuk laser. Sejumlah besar tenaga laser hilang disebabkan oleh refleksi, yang secara langsung mempengaruhi kecekapan penyerapan tenaga cahaya oleh lapisan permukaan logam. Ini seterusnya mengakibatkan kesan pengerasan laser miskin dan juga masalah pengerasan tempatan yang tidak sekata. Oleh itu, tujuan utama prapreatment permukaan adalah jelas: untuk mengurangkan pemantulan permukaan logam melalui proses yang disasarkan dan meningkatkan kecekapan penyerapan laser pada permukaan logam, meletakkan asas untuk keseragaman dan keberkesanan pengerasan laser berikutnya.
Kaedah prapreatment permukaan arus perdana dan titik utama operasi untuk pengerasan laser
Kaedah prapreatment permukaan arus perdana dalam industri adalah kaedah penyemburan cat dan kaedah fosfat, yang kedua -duanya dapat meningkatkan kecekapan penyerapan laser dan sesuai untuk senario yang berbeza:
•Kaedah penyemburan cat: Ia mempunyai proses yang mudah dan cepat, yang tidak memerlukan pemanasan atau rawatan haba tambahan bahan kerja. Ia boleh digunakan untuk pengeluaran besar -besaran dan juga untuk menyikat manual (sesuai untuk pemprosesan/eksperimen sekali -sekala), tanpa perlu menambah set peralatan lengkap. Langkah -langkah operasi: Selepas membersihkan bahan kerja logam dengan air, letakkan di udara jet atau plasma untuk pemanasan dan pemeliharaan haba; Kemudian semburkan salutan permukaan dan keringkan untuk membentuk salutan padat. Ketebalan salutan harus dikawal pada 50 - 100 mikron (ketebalan berlebihan boleh menyebabkan "terbakar"). Kebanyakan lapisan boleh meningkatkan kadar penyerapan laser kepada lebih daripada 80-98%, memenuhi keperluan pelindapkejutan laser.
•Kaedah fosfat: Selalunya proses terakhir dalam pemprosesan bahagian mekanikal dan boleh disambungkan secara langsung kepada pengerasan laser. Menurut suhu, ia dibahagikan kepada suhu tinggi - fosfat suhu (90 - 98 darjah), medium - suhu fosfat (55 - 70 darjah) Tinggi - Fosfat suhu dan suhu sederhana adalah optimum (filem fosfat mempunyai kadar penyerapan yang lebih tinggi). Ketebalan filem fosfat harus kurang dari 20 mikron untuk mengelakkan "membakar" yang mempengaruhi kualiti berikutnya. Di samping itu, kaedah kasar dan pengoksidaan permukaan juga biasa digunakan, di antaranya kaedah pengoksidaan dan kaedah penyemburan mempunyai teknologi matang dan boleh dipilih seperti yang diperlukan.
Trend pembangunan industri pengerasan laser dan pretreatment untuk bahan logam
Dengan peningkatan bahan perindustrian, bahan -bahan baru seperti nano - skala oksida, cermet, dan lapisan logam sentiasa muncul. Bahan -bahan ini mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk penyesuaian teknologi pengoksidaan tradisional dan teknologi penyemburan - perlu dioptimumkan untuk meningkatkan kesan pretreatment dan memastikan bahan -bahan baru dapat menyerap tenaga laser dengan cekap. Pada masa yang sama, kematangan teknologi peralatan pelindapkejutan laser domestik terus bertambah baik, dengan terobosan dalam ketepatan peralatan dan tahap automasi, memberikan sokongan perkakasan yang lebih padat untuk aplikasi skala besar teknologi pengerasan laser.
Komponen teras sistem pelapisan laser
Ringkasan teras pengerasan laser dan prapreatment permukaan untuk bahan logam
Ringkasnya, teras pengerasan laser untuk bahan logam adalah untuk meningkatkan prestasi melalui penyerapan rasuk laser, manakala prapreatment permukaan adalah kunci untuk menyelesaikan pemantulan tinggi permukaan logam dan memastikan kesan pengerasan. Sebagai kaedah pretreatment arus perdana, kaedah penyemburan cat dan kaedah fosfat memerlukan kawalan ketat parameter seperti ketebalan dan suhu dan suhu fosfat untuk memastikan kadar penyerapan laser memenuhi piawaian. Pada masa akan datang, dengan penggunaan bahan -bahan baru dan peningkatan peralatan, pengerasan laser dan teknologi pretreatment akan lebih baik menyesuaikan diri dengan pelbagai keperluan perindustrian dan menjadi daya penting dalam mempromosikan peningkatan kualiti dan peningkatan kecekapan dalam industri pemprosesan logam.