Kelajuan tinggi berbanding pelapisan laser konvensional: analisis perbandingan
Sepanjang dua tahun yang lalu, teknologi pelapisan laser berkelajuan tinggi telah mendapat perhatian yang ketara dalam industri laser China dan sektor pemprosesan permukaan logam. Alasan utama untuk fokus ini ialah, berbanding dengan pelapisan laser konvensional, ia mempunyai banyak kelebihan dalam kecekapan pemprosesan, ketepatan, kawalan kos, input haba, dan ubah bentuk bahan kerja, sementara juga mempunyai batasan tertentu. Kedua-dua berkongsi kedua-dua persamaan dan perbezaan, dengan pelapisan laser berkelajuan tinggi mencapai kejayaan dalam rawatan logam bukan ferus.
Kelebihan yang ketara dari pelapisan laser berkelajuan tinggi
Pelapisan laser berkelajuan tinggi mempunyai kelebihan yang menonjol: kelajuan linearnya dapat mencapai 100m/min, dengan kecekapan pelapisan 3-4 kali dari pelapisan konvensional; Lapisan pelapisan adalah rata dan boleh langsung dan digilap, menjimatkan bahan dan kos pemprosesan; Ia boleh mengendalikan kedua-dua salutan nipis (0.2-0.3mm) dan sederhana (0.3-1.5mm), serta pelapisan berbilang lapisan dalam kes-kes khas; Ia menghasilkan input haba yang rendah ke bahan kerja dan ubah bentuk yang minimum, menjadikannya sesuai untuk memproses bahagian berdinding nipis dan komponen kecil; Kadar pencairan dapat dikawal; Ketumpatan kuasa yang tinggi membolehkan pelapisan bahan serbuk yang tinggi-titik-titik; Ia dapat merealisasikan pengukuhan permukaan logam bukan ferus seperti tembaga, aluminium, dan titanium, dengan pelbagai aplikasi yang luas, dan kini merupakan alternatif yang berdaya maju untuk elektroplating.
Kekurangan sedia ada pelapisan laser berkelajuan tinggi
Walau bagaimanapun, pelapisan laser berkelajuan tinggi juga mempunyai kelemahan: kadar penggunaan serbuk semasa adalah kira-kira 70%, sedikit lebih rendah daripada pelapisan laser konvensional, yang memerlukan peningkatan selanjutnya melalui cara teknikal; Untuk mencapai kualiti permukaan yang lebih tinggi, ia secara amnya menggunakan serbuk sfera halus 20-53μm (yang membantu menjimatkan bahan dan mengurangkan kos pemprosesan), tetapi serbuk halus itu sedikit lebih mahal daripada serbuk kasar 50-150μm yang biasa digunakan dalam pelapisan laser konvensional; Sebagai teknologi baru, prosesnya agak lebih kompleks daripada pelapisan konvensional.
Ciri-ciri umum pelapisan laser berkelajuan tinggi dan konvensional
Kedua-dua berkongsi banyak persamaan: mereka bersesuaian dalam bahan pelapisan-semua bahan yang boleh dipenuhi oleh pelapisan laser konvensional juga boleh dikendalikan oleh pelapisan laser berkelajuan tinggi, dan pelapisan berkelajuan tinggi bahkan boleh memakai bahan-bahan meleleh tinggi yang pelapisan konvensional tidak boleh; Kedua-duanya mencapai ikatan metalurgi, walaupun lapisan pelapisan berkelajuan tinggi adalah lebih lancar (serupa dengan penyemburan terma) manakala pelapisan konvensional mempunyai turun naik permukaan yang lebih besar; Tumpuan utama pelarasan laluan proses adalah konsisten; Dari segi bidang aplikasi, pelapisan laser berkelajuan tinggi boleh digunakan di semua kawasan di mana pelapisan laser konvensional digunakan, dan juga boleh berkembang ke dalam bidang di luar jangkauan pelapisan konvensional.
Terobosan pelapisan laser berkelajuan tinggi dalam pemprosesan logam yang tidak ferum
Pengukuhan permukaan logam bukan ferus seperti tembaga dan aluminium telah lama menjadi keperluan industri yang mendesak, tetapi secara teknikalnya mencabar. Untuk ikatan bukan metalurgi, penyemburan dan proses elektroplating boleh digunakan; Untuk ikatan metalurgi, pelapisan laser konvensional kini menggunakan laser YAG, tetapi proses YAG tidak cekap. Sesetengah universiti dan perusahaan telah menjalankan penyelidikan yang luas mengenai laluan pelapisan laser konvensional yang lain (seperti CO₂, semikonduktor, dan laser gentian yang digabungkan semikonduktor), tetapi hasilnya tidak memuaskan. Sebab utama ialah tembaga dan aluminium mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, menjadikannya sukar untuk membentuk kolam cair di substrat, sehingga menghalang pelapisan.
Komponen teras sistem pelapisan laser
Laser Guosheng telah menggunakan teknologi pelapis laser berkelajuan tinggi untuk rawatan permukaan logam bukan ferus. Hasil ujian awal menunjukkan bahawa pelapisan laser berkelajuan tinggi dapat menangani cabaran industri ini sepenuhnya. Ketumpatan kuasa adalah 5-10 kali ganda pelapisan laser konvensional, dengan sebahagian daripada cahaya yang bertindak secara langsung pada substrat, yang membolehkan pembentukan kolam cair pada substrat tembaga dan aluminium-yang merupakan sebab utama pelapisan laser berkelajuan tinggi dapat mencapai pelapisan pada logam ini.
Ringkasan komprehensif pelapisan laser berkelajuan tinggi
Ringkasnya, pelapisan laser berkelajuan tinggi mempunyai kelebihan yang ketara dalam kecekapan, ketepatan, dan kebolehgunaan bahan. Walaupun ia mempunyai kekurangan seperti penggunaan serbuk yang lebih rendah, kos serbuk yang lebih tinggi, dan kerumitan proses yang lebih besar, persamaannya dengan pelapisan konvensional menyediakan asas bagi permohonannya. Khususnya, kejayaannya dalam pemprosesan logam yang tidak ferus menjadikannya teknologi pemprosesan permukaan logam yang sangat menjanjikan.