Десет примени на ласерската технологија во површинскиот третман

Ласерската површинска обработка е технологија која користи ласерски зрак со висока густина за загревање на површината на материјалот на бесконтактен начин и ја реализира нејзината модификација на површината со помош на спроводливо ладење на самата површина на материјалот.Корисно е да се подобрат механичките и физичките својства на површината на материјалот, како и отпорноста на абење, отпорноста на корозија и отпорноста на замор на деловите.Во последниве години, технологиите за ласерска обработка на површината, како што се ласерско чистење, ласерско гаснење, ласерско легирање, зајакнување на ласерски шок и ласерско жарење, како и ласерско обложување, ласерско 3D печатење, ласерско галванизација и други технологии за производство на ласерски адитиви, воведоа широки изгледи за примена .

1. Ласерско чистење

Ласерското чистење е брзо развивачка нова технологија за чистење на површини, која користи високоенергетски импулсен ласерски зрак за да ја зрачи површината на работното парче, така што нечистотијата, честичките или облогата на површината може веднаш да испаруваат или да се прошират, со што се постигнува процес на чистење и прочистување.Ласерското чистење главно е поделено на отстранување на 'рѓа, отстранување на масло, отстранување на боја, отстранување на облогата и други процеси;Главно се користи за чистење на метали, чистење на културни реликвии, чистење на архитектурата итн. Врз основа на неговите сеопфатни функции, точна и флексибилна обработка, висока ефикасност и заштеда на енергија, зелена заштита на животната средина, без оштетување на подлогата, интелигенција, добар квалитет на чистење, безбедност, широка примена и други карактеристики и предности, станува сè попопуларен во различни индустриски области.

Во споредба со традиционалните методи за чистење, како што се чистење со механичко триење, чистење со хемиска корозија, чистење со силно влијание на течноста, високофреквентно ултразвучно чистење, ласерското чистење има очигледни предности.

2. Ласерско гасење

Ласерското гаснење користи високоенергетски ласер како извор на топлина за да ја направи металната површина брзо топла и ладна.Процесот на гаснење се завршува веднаш за да се добие висока цврстина и ултра-фина структура на мартензит, да се подобри цврстината и отпорноста на абење на металната површина и да се формира притисок на компресија на површината за да се подобри отпорноста на замор.Главните предности на овој процес вклучуваат мала зона погодена од топлина, мала деформација, висок степен на автоматизација, добра флексибилност на селективно гаснење, висока цврстина на рафинираните зрна и интелигентна заштита на животната средина.На пример, ласерското место може да се прилагоди за да ја угаси секоја позиција на ширина;Второ, ласерската глава и поврзувањето на роботот со повеќе оски може да ја изгаснат одредената област на сложени делови.На друг пример, ласерското гаснење е исклучително жешко и брзо, а напрегањето на гаснењето и деформацијата се мали.Деформацијата на работното парче пред и по ласерското гаснење може речиси да се игнорира, па затоа е особено погоден за површинска обработка на делови со високи барања за прецизност.

Во моментов, ласерското гаснење успешно се применува за површинско зајакнување на ранливите делови во автомобилската индустрија, индустријата за мувла, хардверските алати и машинската индустрија, особено во подобрувањето на работниот век на ранливите делови како што се запчаниците, површините на вратилото, водилките, вилиците и калапи.Карактеристиките на ласерското гаснење се како што следува:

(1) Ласерското гаснење е процес на брзо загревање и самовозбудливо ладење, кој не бара зачувување на топлината на печката и гаснење на течноста за ладење.Тој е процес на термичка обработка без загадување, зелен и еколошки, и лесно може да спроведе еднообразно гаснење на површината на големи калапи;

(2) Со оглед на тоа што брзината на ласерското загревање е голема, зоната погодена од топлина е мала, а површинското скенирање на греењето гасне, односно моментално гаснење на локално загревање, деформацијата на третираната матрица е многу мала;

(3) Поради малиот агол на дивергенција на ласерскиот зрак, тој има добра насоченост и може точно локално да ја угаси површината на мувлата преку системот за водење на светлината;

(4) Длабочината на стврднатиот слој на ласерското гаснење на површината е генерално 0,3-1,5 mm.

3. Ласерско жарење

Ласерското жарење е процес на термичка обработка кој користи ласер за загревање на површината на материјалот, изложување на материјалот на висока температура долго време, а потоа полека го лади.Главната цел на овој процес е ослободување на стресот, зголемување на еластичноста и цврстината на материјалот и производство на специјална микроструктура.Се карактеризира со способност за прилагодување на структурата на матрицата, намалување на цврстината, рафинирање на зрната и елиминирање на внатрешниот стрес.Во последниве години, технологијата на ласерско жарење, исто така, стана нов процес во индустријата за преработка на полупроводници, што може значително да ја подобри интеграцијата на интегрираните кола.

4. Зајакнување со ласерски шок

Технологијата за зајакнување на ласерски шок е нова и висока технологија која го користи плазма ударниот бран генериран од силниот ласерски зрак за подобрување на анти-замор, отпорност на абење и отпорност на корозија на металните материјали.Има многу извонредни предности, како што се нема зона погодена од топлина, висока енергетска ефикасност, ултра висока стапка на напрегање, силна контролираност и извонреден ефект на зајакнување.Во исто време, зајакнувањето со ласерски шок има карактеристики на подлабок преостанат притисок на притисок, подобра микроструктура и интегритет на површината, подобра термичка стабилност и подолг животен век.Во последниве години, оваа технологија постигна брз развој и има голема улога во воздушната, националната одбрана и воената индустрија и други области.Покрај тоа, облогата главно се користи за заштита на работното парче од ласерски изгореници и за подобрување на апсорпцијата на ласерската енергија.Во моментов, најчесто користените материјали за обложување се црна боја и алуминиумска фолија.

Ласерско пенинг (LP), исто така познат како ласерски шок (LSP), е процес кој се применува во областа на површинското инженерство, односно употребата на импулсни ласерски зраци со висока моќност за да се генерираат преостанати напрегања во материјалите за да се подобри отпорноста на абење. (како отпорност на абење и отпорност на замор) на површините на материјалите, или за подобрување на цврстината на тенките делови од материјалите за подобрување на површинската цврстина на материјалите.

За разлика од повеќето апликации за обработка на материјали, LSP не користи ласерска енергија за термичка обработка за да го постигне саканиот ефект, туку користи удар со зрак за механичка обработка.Ласерскиот зрак со голема моќност се користи за удар на површината на целното работно парче со краток импулс со голема моќност.

Светлосниот зрак влијае на металното обработувано парче, веднаш го испарува работното парче во тенка плазма состојба и врши притисок од ударен бран на работното парче.Понекогаш на работното парче се додава тенок слој од непроѕирен материјал за обложување за да го замени испарувањето на металот.За да се изврши притисок, други проѕирни материјали за обложување или слоеви со инерцијални пречки се користат за зафаќање на плазма (обично вода).

Плазмата произведува ефект на ударен бран, ја преобликува површинската микроструктура на работното парче на местото на удар, а потоа генерира верижна реакција на метална експанзија и компресија.Длабокиот притисок на притисок генериран од оваа реакција може да го продолжи животниот век на компонентата.

5. Ласерско легирање

Ласерското легирање е нова технологија за модификација на површината, која може да се користи за подготовка на аморфни нанокристални армирани керметни композитни облоги на површината на структурните делови според различните услови на услуга на авијациските материјали и карактеристиките на греењето и стапката на кондензација со ласерски зрак со висока енергетска густина, така што како да се постигне целта на површинска модификација на воздухопловните материјали.Во споредба со технологијата за ласерска легура, технологијата за ласерско обложување има карактеристики на мал сооднос на разредување на подлогата до стопениот базен, мала зона погодена од топлина, мала термичка деформација на работното парче и мала стапка на отпадоци од работното парче по третман со ласерско обложување.Ласерското обложување може значително да ги подобри површинските својства на материјалите и да ги поправа истрошените материјали.Има карактеристики на висока ефикасност, брза брзина, зелена заштита на животната средина и без загадување и добри перформанси на работното парче по третманот.

6. Ласерско обложување

Технологијата за ласерско обложување е исто така една од новите технологии за модификација на површината што ја претставува насоката на развојот и нивото на инженерството на површината.Технологијата за ласерско обложување стана жариште за истражување во површинската модификација на легурите на титаниум поради нејзините предности од незагадена и металуршка комбинација помеѓу облогата и подлогата.Керамичка облога со ласерско обложување или композитна облога засилена со керамички честички е ефикасен начин за подобрување на отпорноста на абење на површината на легурата на титаниум.Според вистинските работни услови, изберете го соодветниот систем на материјали, а технологијата на ласерско обложување може да ги постигне најдобрите барања за процесот.Технологијата за ласерско обложување може да поправа различни неуспешни делови, како што се сечилата на аеромоторот.

Разликата помеѓу ласерската површинска легура и ласерското површинско обложување е во тоа што ласерската површинска легура е целосно мешање на додадените легирани елементи и површинскиот слој на подлогата во течна состојба за да се формира легиран слој;Ласерската површинска обвивка е да се стопи целиот предоблог и микро да се стопи површината на подлогата, така што слојот за обложување и материјалот на подлогата формираат металуршка комбинација и го одржуваат составот на слојот за обложување во основа непроменет.Технологијата за ласерско легирање и ласерско обложување главно се користи за подобрување на отпорноста на абење на површината, отпорноста на корозија и отпорноста на оценување на легурите на титаниум.

Во моментов, технологијата за ласерско обложување е широко користена во поправка и модификација на метални површини.Сепак, иако традиционалното ласерско обложување ги има предностите и карактеристиките на флексибилна обработка, поправка во специјална форма, додаток дефиниран од корисникот итн., неговата работна ефикасност е мала и сè уште не може да ги исполни барањата за брзо производство и преработка во големи размери во некои производствени полиња.Со цел да се задоволат потребите за масовно производство и да се подобри ефикасноста на обложување, се појави технологија за ласерско обложување со голема брзина.

Технологијата за ласерско обложување со голема брзина може да реализира компактен и без дефектен слој на обложување.Квалитетот на површината на слојот за обложување е компактен, металуршко се врзува со подлогата, нема отворени дефекти, а површината е мазна.Не само што може да се обработи на ротирачкото тело, туку и на рамнината и сложената површина.Преку континуирана техничка оптимизација, оваа технологија може широко да се користи во јаглен, металургија, офшор платформи, производство на хартија, градежни апарати, автомобили, бродови, нафта, воздушна индустрија и да стане зелен процес на препроизводство што може да ја замени традиционалната технологија на галванизација.

7. Ласерско гравирање

Ласерското гравирање е процес на ласерска обработка што користи CNC технологија за проектирање на високоенергетскиот ласерски зрак на површината на материјалот и го користи термичкиот ефект генериран од ласерот за да произведе јасни обрасци на површината на материјалот.Физичката денатурација на топењето и гасификацијата на материјалите за обработка под зрачење на ласерското гравирање може да овозможи ласерското гравирање да ги постигне целите на обработка.Ласерско гравирање е да се користи ласер за гравирање зборови на предмет.Зборовите издлабени со оваа технологија немаат прекар, површината на предметот е мазна и рамна, а ракописот нема да се носи.Неговите карактеристики и предности вклучуваат: безбеден и сигурен;Прецизна и прецизна, прецизноста може да достигне 0,02 мм;Заштедете заштита на животната средина и материјали за време на обработката;Голема брзина, гравирање со голема брзина според излезните цртежи;Ниска цена, неограничена со количината на обработка, итн.

8. Ласерско 3D печатење

Процесот ја усвојува технологијата на ласерско обложување, која користи ласер за зрачење на протокот на прав транспортиран од млазницата за директно топење на едноставната супстанција или легура во прав.Откако ќе замине ласерскиот зрак, течноста од легура брзо се зацврстува за да се реализира брзото прототипирање на легурата.Во моментов, тој е широко користен во индустриско моделирање, производство на машини, воздушна, воена, архитектура, филм и телевизија, апарати за домаќинство, лесна индустрија, медицина, археологија, култура и уметност, скулптура, накит и други области.

9. Типични индустриски примени на ласерска површинска обработка и репродукција

Во моментов, технологиите, процесите и опремата за производство на ласерски површински третман и адитиви се широко користени во металургијата, рударските машини, калапи, нафтената енергија, хардверските алатки, железничкиот транзит, воздушната, машините и другите индустрии.

10. Примена на технологија на ласерско галванизација

Ласерското галванизација е нова технологија за галванизација со високоенергетски зрак, која е од големо значење за производство и поправка на микроелектронски уреди и големи интегрирани кола.Во моментов, иако принципот на ласерско галванизација, ласерска аблација, таложење на плазма ласер и ласерски млаз се уште се под истражување, нивните технологии се применети.Кога континуиран ласер или импулсен ласер ја зрачи површината на катодата во бањата за галванизација, не само што може значително да се подобри стапката на таложење на металот, туку и компјутерот може да се користи за контрола на траекторијата на ласерскиот зрак за да се добие незаштитен слој на очекувана сложена геометрија.

Примената на ласерско галванизација во пракса главно се заснова на следните две карактеристики:

(1) Брзината во областа на ласерско зрачење е многу поголема од брзината на галванизација во телото (околу 103 пати);

(2) Контролната способност на ласерот е силна, што може да направи потребниот дел од материјалот да ја таложи потребната количина на метал.Вообичаено галванизација се одвива на целата подлога на електродата, а брзината на галванизацијата е бавна, па затоа е тешко да се формираат сложени и фини обрасци.Ласерската галванизација може да го прилагоди ласерскиот зрак на микрометарска големина и да спроведе незаштитено следење на големината на микрометарот.За дизајн на кола, поправка на кола и локално таложење на компоненти на микроелектронски конектор, овој тип на мапирање со голема брзина станува сè попрактичен.

Во споредба со обичната галванизација, неговите предности се:

(1) Брза брзина на таложење, како што е ласерско позлата до 1 μ M/s, ласерско бакарно обложување до 10 μ M/s, позлата со ласерски млаз до 12 μ M/s, позлата со ласерски млаз бакар до 50 μ m/s;

(2) Металното таложење се случува само во областа на ласерско зрачење, а локалната облога од таложење може да се добие без заштитни мерки, со што се поедноставува процесот на производство;

(3) Адхезијата на облогата е значително подобрена;

(4) Лесна за реализација автоматска контрола;

(5) Заштедете благородни метали;

(6) Заштедете време на инвестиција и обработка на опрема.

Кога континуиран ласер или импулсен ласер ја зрачи површината на катодата во бањата за галванизација, не само што стапката на таложење на метал може значително да се подобри, туку и компјутерот може да ја контролира патеката на движење на ласерскиот зрак за да се добие незаштитен слој со очекуваниот комплекс. геометрија.Сегашната нова технологија на засилено галванизација со ласерски млаз ја комбинира технологијата на ласерско засилено галванизација со прскање со раствор за галванизација, така што ласерот и растворот за позлата можат истовремено да пукаат до површината на катодата, а брзината на пренос на маса е многу поголема од брзината на пренос на маса на микро мешањето предизвикано од ласерско зрачење, со што се постигнува многу голема брзина на таложење.

Иден развој и иновации

Во иднина, развојната насока на ласерската површинска обработка и опремата за производство на адитиви може да се сумира на следниов начин:

· Висока ефикасност – висока ефикасност на обработка, исполнување на брзиот производствен ритам на модерната индустрија;

· Високи перформанси – опремата има диверзифицирани функции, стабилни перформанси и е погодна за различни работни услови;

·Висока интелигенција – нивото на интелигенција постојано се подобрува, со помала рачна интервенција;

· Ниска цена – цената на опремата може да се контролира, а цената на потрошниот материјал е намалена;

· Приспособување – персонализирано прилагодување на опремата, прецизна услуга по продажбата,

· И мешање – комбинирање на ласерската технологија со традиционалната технологија на обработка.