Apakah Teknologi Rawatan Permukaan Laser Selain daripada Pembersihan Laser?

Teknologi laser telah lama dikenali kerana penggunaannya yang meluas dalam mengimpal, memotong dan menanda. Dalam dua tahun yang lalu, dengan mempopularkan pembersihan laser secara beransur-ansur, konsep rawatan permukaan laser telah menjadi lebih dan lebih tumpuan perhatian dan muncul dalam fikiran orang ramai. Laser diproses dengan cara yang tidak bersentuhan, dengan fleksibiliti tinggi, kelajuan tinggi, tiada bunyi bising, bahan asas kecil yang tidak merosakkan di zon yang terjejas haba, tiada bahan habis pakai dan perlindungan alam sekitar dan karbon rendah.

Selain pembersihan laser, sebenarnya terdapat banyak kategori aplikasi, seperti penggilap laser, pelapisan laser, pengerasan laser, dan sebagainya. Kaedah ini digunakan untuk mengubah sifat fizikal dan kimia tertentu permukaan bahan, seperti menjadikan permukaan mempunyai fungsi hidrofobik atau menggunakan denyutan laser untuk mencipta lekukan kecil dengan diameter kira-kira 10 mikron dan kedalaman hanya beberapa mikron, untuk meningkatkan kekasaran, meningkatkan lekatan permukaan dan sebagainya.

Selain pembersihan laser, adakah anda tahu kaedah rawatan permukaan laser berikut?

Pelindapkejutan laser adalah salah satu penyelesaian untuk pemesinan bahagian kompleks dengan tekanan tinggi. Ia boleh meningkatkan tekanan bahagian yang haus tinggi, seperti aci sesondol dan alat lentur, dan memanjangkan hayat bahagian tersebut.

Prinsipnya ialah untuk menyusun semula atom karbon dalam kekisi logam dengan memanaskan kulit bahan kerja yang mengandungi karbon kepada suhu lebur yang lebih rendah sedikit (900-1400 darjah , 40% daripada kuasa penyinaran diserap) , dan kemudian pancaran laser menstabilkan permukaan pemanasan di sepanjang arah suapan, dan bahan sekeliling menyejuk dengan cepat apabila pancaran laser bergerak. Kekisi logam tidak boleh dipulihkan kepada bentuk asalnya, mengakibatkan martensit, yang meningkatkan kekerasan dengan ketara. Kedalaman pengerasan lapisan luar keluli karbon yang dicapai melalui pengerasan laser biasanya 0.1-1.5mm, dan 2.5mm atau lebih boleh dicapai pada sesetengah bahan. Berbanding dengan kaedah pelindapkejutan tradisional, kelebihannya ialah: 1. Input haba sasaran adalah terhad kepada kawasan tempatan, jadi hampir tiada komponen melengkung semasa pemprosesan. Kos kerja semula boleh dikurangkan atau dihapuskan sepenuhnya; 2. Ia juga boleh dikeraskan dalam permukaan geometri kompleks dan bahagian ketepatan, yang boleh merealisasikan pengerasan tepat permukaan berfungsi terhad tempatan yang tidak boleh dipadamkan dengan kaedah pelindapkejutan tradisional; 3. Tiada herotan. Proses pengerasan tradisional menghasilkan ubah bentuk kerana input tenaga yang lebih tinggi dan pelindapkejutan, tetapi dalam proses pengerasan laser, input haba boleh dikawal dengan tepat terima kasih kepada teknologi laser dan kawalan suhu. Komponen kekal hampir dalam keadaan asalnya; 4. Geometri kekerasan komponen boleh ditukar "on the fly". Ini bermakna tidak perlu menukar optik/keseluruhan sistem.

Salutan laser adalah salah satu kaedah teknologi untuk pengubahsuaian permukaan bahan logam. Semasa proses penstrukturan, laser mencipta geometri tersusun biasa dalam lapisan atau substrat untuk menukar sifat teknikal dan membangunkan fungsi baharu dengan cara yang disasarkan. Proses tindakan secara kasarnya adalah penggunaan sinaran laser (biasanya denyutan pendek cahaya laser) untuk menghasilkan bentuk geometri yang teratur pada permukaan dengan cara yang boleh diulang. Pancaran laser mencairkan bahan dengan cara terkawal dan mengeras menjadi struktur yang ditentukan melalui pengurusan proses yang betul.

Contohnya, struktur permukaan hidrofobik membenarkan air mengalir keluar dari permukaan. Sifat ini boleh dicapai dengan mencipta struktur submikron pada permukaan dengan laser berdenyut ultrashort, dan struktur yang akan dibuat boleh dikawal dengan tepat dengan menukar parameter laser. Kesan bertentangan, seperti permukaan hidrofilik, juga boleh dicapai.

Laser titisan air meningkatkan kekasaran permukaan dengan teknologi berkaitan.

Untuk mengecat panel kereta, permukaan helaian mesti diagihkan sama rata "lubang mikro" untuk meningkatkan lekatan cat, dan pancaran laser nadi yang memfokuskan ribuan hingga puluhan ribu kali sesaat adalah kejadian pada permukaan gulungan, membentuk kolam cair kecil pada permukaan gulungan di titik fokus, dan tiup kolam cair kecil ke sisi, supaya cair dalam kolam cair diendapkan ke tepi kolam cair sejauh mungkin untuk membentuk cembung lengkok bulat mengikut keperluan yang ditetapkan. Benjolan kecil dan lubang mikro ini bukan sahaja dapat meningkatkan kekasaran permukaan bahan, meningkatkan lekatan cat, tetapi juga meningkatkan kekerasan permukaan bahan dan memanjangkan hayat perkhidmatan. Sifat tertentu dihasilkan oleh struktur laser, seperti sifat geseran beberapa bahan logam atau kekonduksian elektrik dan haba. Selain itu, penstrukturan laser juga meningkatkan kekuatan ikatan dan hayat perkhidmatan bahan kerja.

Berbanding dengan kaedah tradisional, penstrukturan laser permukaan lebih mesra alam dan tidak memerlukan agen letupan pasir atau bahan kimia tambahan. Boleh diulang dan tepat, laser mencapai struktur terkawal hingga ke mikron dan sangat mudah untuk ditiru.

Boleh diulang dan tepat, laser mencapai struktur terkawal hingga ke mikron dan sangat mudah untuk ditiru. Penyelenggaraan yang rendah, laser tidak bersentuhan berbanding dengan alat mekanikal yang cepat haus, jadi tidak ada haus sama sekali. Tiada rawatan selepas diperlukan, dan tiada sisa cair atau pemprosesan lain yang tinggal pada bahagian yang diproses dengan laser.

Pembajaan laser biasanya digunakan dalam rawatan permukaan pewarnaan laser, juga dikenali sebagai penandaan warna laser. Prinsip proses ialah apabila laser memanaskan bahan, logam dipanaskan secara tempatan hingga sedikit di bawah takat leburnya, dan struktur pintu akan berubah di bawah parameter proses yang sesuai. Pada permukaan bahan kerja akan membentuk lapisan oksida, lapisan filem ini di bawah penyinaran cahaya, gangguan cahaya kejadian membuat pelbagai warna temper muncul pada masa ini, permukaan yang dihasilkan oleh lapisan lapisan penanda warna ajaib ini, dengan pemerhatian Perubahan sudut, corak yang ditanda juga akan menukar pelbagai warna yang berbeza.

Warna ini mengekalkan suhu yang stabil sehingga kira-kira 200 darjah . Pada suhu yang lebih tinggi, grid kembali kepada keadaan asal - tanda hilang. Kualiti permukaan akan kekal utuh. Ia mempunyai tahap keselamatan dan kebolehkesanan yang tinggi dalam aplikasi anti-pemalsuan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, ia telah matang dalam bidang teknologi perubatan, dan sebagai tambahan kepada tanda hitam baharu melalui laser nadi ultra-pendek, ia juga sangat sesuai untuk pengenalan produk, sekali gus mencapai kebolehkesanan unik mengikut Arahan UDI.

Ia adalah proses pembuatan aditif yang sesuai untuk bahan campuran logam dan cermet. Ini membolehkan anda membuat atau mengubah suai geometri 3D. Menggunakan kaedah pengeluaran ini, laser juga boleh dibaiki atau disalut. Jadi dalam aeroangkasa, pembuatan aditif digunakan untuk membaiki bilah turbin. Dalam bidang pembuatan alat dan die, tepi retak atau haus dan permukaan berfungsi boleh dibaiki, atau malah sebahagiannya berperisai. Untuk mengelakkan haus dan kakisan, dalam bidang teknologi tenaga atau petrokimia, kedudukan galas salutan, penggelek atau komponen hidraulik. Pembuatan aditif juga digunakan dalam pembuatan automotif. Sebilangan besar komponen diubah suai di sini. Dalam pelapisan logam laser konvensional, pancaran laser mula-mula memanaskan bahan kerja secara tempatan dan kemudian membentuk kolam lebur. Serbuk logam halus kemudiannya disembur terus ke dalam kolam cair dari muncung kepala pemesinan laser. Dalam proses pelapisan logam laser berkelajuan tinggi, zarah serbuk dipanaskan hampir kepada suhu lebur di atas permukaan asas. Oleh itu, lebih sedikit masa diperlukan untuk mencairkan zarah serbuk. Kesan: Meningkatkan kelajuan proses dengan ketara. Disebabkan oleh kesan haba yang lebih kecil, bahan yang sangat sensitif terhadap haba juga boleh disalut, seperti aloi aluminium dan besi tuang, dengan pelapisan logam laser berkelajuan tinggi. Dengan proses HS-LMD, kadar permukaan yang sangat tinggi boleh dibentuk pada permukaan simetri putaran, sehingga 1500 cm²/min. Pada masa yang sama, kelajuan suapan sehingga ratusan meter seminit dicapai. Membaiki bahagian atau acuan mahal dengan cepat dan mudah dengan pelapisan logam laser serbuk laser. Kecederaan besar dan kecil boleh dibaiki dengan cepat dan hampir tanpa kesan. Anda juga boleh menukar reka bentuk. Ini menjimatkan masa, tenaga dan bahan. Terutama untuk logam mahal seperti nikel atau titanium, ia berbaloi. Contoh biasa aplikasi ialah bilah turbin, pelbagai omboh, injap, aci atau die.

Beribu-ribu laser mikro (VCsels) dipasang pada satu cip. Setiap pemancar dilengkapi dengan 56 cip tersebut, dan satu modul terdiri daripada beberapa pemancar. Kawasan berseri segi empat tepat boleh mengandungi berjuta-juta laser mikro dan mengeluarkan beberapa kilowatt kuasa laser inframerah. VCSEL menjana pancaran inframerah-hampir dengan keamatan sinaran 100 W/cm² melalui kawasan besar keratan rentas rasuk segi empat tepat arah. Pada dasarnya, teknologi ini sesuai untuk semua proses perindustrian di mana kawalan permukaan dan suhu yang tepat diperlukan. Modul rawatan haba laser amat sesuai untuk aplikasi pemanasan kawasan besar berketepatan tinggi dan fleksibel. Berbanding dengan kaedah pemanasan tradisional, proses pemanasan baharu ini menawarkan fleksibiliti, ketepatan dan penjimatan kos yang lebih besar.

Teknologi ini boleh digunakan untuk mengelak bateri yang dibungkus untuk mengelakkan kedutan kerajang aluminium, dengan itu memanjangkan hayat bateri. Ia juga boleh digunakan untuk mengeringkan kerajang aluminium sel, panel solar yang menyusup foto, dan merawat kawasan yang akan dipanaskan dengan tepat dalam bahan tertentu seperti wafer keluli dan silikon.

Mekanisme teknologi penggilap laser adalah pencairan sempit permukaan dan pencairan permukaan, bergantung pada pencairan semula permukaan dan penyatuan semula lapisan pencairan semula laser. Apabila permukaan logam disinari oleh laser tenaga yang cukup tinggi, permukaan mengalami tahap tertentu peleburan semula, pengagihan semula, dan melalui tindakan tegasan tegangan permukaan dan graviti, permukaan licin dicapai sebelum pemejalan. Keseluruhan ketebalan lapisan cair adalah kurang daripada ketinggian palung ke puncak gelombang, supaya seluruh logam cair diisi ke dalam palung yang berdekatan, daya penggerak pengisian ini dicapai oleh kesan kapilari, dan lapisan cair yang lebih tebal akan menggalakkan logam cecair mengalir keluar dari pusat kolam cair. Daya penggerak ialah kesan kapilari terma atau kesan Marconi, yang mengagihkannya semula.

Kes aplikasi seperti komponen optik teleskop besar ringan (terutamanya saiz besar dan cermin bentuk kompleks) daripada bahan seramik silikon karbida. RB-SiC, sebagai kekerasan tinggi biasa dan bahan berbilang fasa, mempunyai teknologi penggilapan ketepatan permukaan yang sukar dan kecekapan rendah. Dengan mengubah suai permukaan RB-SiC yang telah disalut dengan serbuk Si oleh laser femtosaat, permukaan optik dengan kekasaran permukaan Sq 4.45 nm boleh diperolehi selepas hanya 4.5 jam penggilap, dan kecekapan penggilapan adalah lebih daripada 3 kali lebih tinggi daripada itu penggilap pengisaran langsung. Penggilap laser juga digunakan secara meluas dalam penggilap die, CAM dan bilah turbin.

Pengukuhan kejutan laser, juga dikenali sebagai laser shot peening, adalah untuk menyinari permukaan bahagian logam dengan ketumpatan tenaga tinggi, fokus tinggi, laser denyut pendek (λ=1053nm) dan permukaan logam (atau lapisan penyerapan) serta-merta membentuk letupan plasma di bawah tindakan laser ketumpatan kuasa tinggi, dan gelombang kejutan letupan dihantar ke bahagian dalam bahagian logam di bawah lapisan kekangan, supaya butiran permukaan menghasilkan ubah bentuk plastik mampatan. Kesan pengukuhan permukaan seperti tegasan mampatan sisa dan penghalusan butiran diperoleh pada permukaan bahagian yang lebih tebal. Berbanding dengan letupan pukulan mekanikal tradisional mempunyai kelebihan berikut:

1. Orientasi kuat: laser bertindak pada permukaan logam pada Sudut yang boleh dikawal, dan kecekapan penukaran tenaga adalah tinggi, manakala Sudut hentaman peluru mekanikal adalah rawak.

2. Daya besar: tekanan serta-merta yang dijana oleh plasma letupan tembakan laser adalah setinggi beberapa GPa; Ketumpatan kuasa tinggi: ketumpatan kuasa puncak kejutan laser mencapai beberapa hingga berdozen GW/cm2.

3. Integriti permukaan yang baik: kejutan laser hampir tidak mempunyai kesan sputtering pada permukaan, dan selepas peening pukulan mekanikal, topografi permukaan rosak dan kepekatan tekanan dijana. Nilai tegasan mampatan maksimum selepas kejutan laser adalah lebih baik. Tekanan mampatan sisa permukaan meningkat kira-kira 40% ~ 50%, dan hayat keletihan, rintangan suhu tinggi dan pembentukan lenturan bahan kerja bertambah baik dengan ketara. Pada masa ini, ia telah digunakan dalam rawatan permukaan pesawat, rawatan permukaan enjin pesawat dan bidang lain.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. ialah syarikat berteknologi tinggi yang mengkhusus dalam R&D, pembuatan dan penjualan mesin pelapisan laser automatik, mesin pelapisan laser berkelajuan tinggi, mesin pelindapkejutan laser, mesin kimpalan laser dan peralatan percetakan 3D laser. Produk kami adalah kos efektif dan dijual di dalam dan luar negara. Jika anda berminat dengan produk kami, sila hubungi kami di bob@gshenglaser.com.