Radni uređaj opreme za lasersko oblaganje uglavnom uključuje laser, uređaj za punjenje, mlaznicu za oblaganje, platformu za obradu i sustav upravljanja. Za cjelokupnu opremu za lasersko oblaganje, uređaj za mlaznicu za oblaganje je najvažniji dio cjelokupne opreme, njegova glavna uloga je prijenos, fokusiranje, transformacija laserske zrake i sinkroni prijenos praha za oblaganje. Ključne tehnologije mlaznice za oblaganje su lasersko oblikovanje i transformirajuće fokusiranje, konvergencija prijenosa i ubrizgavanja materijala za oblaganje i spajanje optičkih materijala. Drugi je laser, a sada su glavni laseri koji će se koristiti laseri s ugljikovim dioksidom, YAG laseri i poluvodički laseri. Laser s ugljikovim dioksidom sada je najrašireniji laser u Kini i lakše je postići veliku snagu, ali ima nedostatke prevelikog volumena i velike jedinične potrošnje energije. Zbog razvoja tehnologije, stopa iskorištenja YAG lasera u stalnom je porastu, čime se može postići prijenos vlakana i poboljšati fleksibilnost dijelova. Prednosti poluvodičkih lasera su visoka elektro-optička pretvorba, niska cijena opreme, mala veličina, niži troškovi održavanja, pogodniji za korištenje i niz prednosti.
Prednosti i nedostaci laserskog oblaganja
1. Prednosti laserskog oblaganja
Laserska obloga općenito ima visoku tvrdoću, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, otpornost na oksidaciju i druge karakteristike, posebno otpornost na koroziju, što je od velike pomoći za produljenje vijeka trajanja materijala, uštedu skupih metala, uštedu resursa i nema problema s onečišćenjem okoliša. U usporedbi s drugim tradicionalnim metodama modifikacije površine supstrata, stopa razrjeđivanja sloja obloge sastavljenog od laserske obloge je niža (općenito 5% ~ 8%), a lako je oblikovati tanji sloj obloge. Korištenje ove metode ne samo da smanjuje troškove, već i poboljšava učinkovitost obloge. Laserska obloga ima karakteristike male zone utjecaja topline i male deformacije, a brzina hlađenja je vrlo brza (102 ~ 106 K/s), što teži stvaranju guste strukture. Trenutačno se procesom laserskog oblaganja upravlja računalo, koristeći digitalnu i potpuno automatiziranu kontrolu, a parametri procesa su stabilniji u procesu rada, pripremljeni sloj oblaganja je ujednačeniji, a stopa pogreške je niža. Lasersko oblaganje naširoko se koristi u zrakoplovstvu, elektroenergetici, automobilima, brodovima, nafti i drugim poljima. Tehnologija laserskog oblaganja može biti gotovo bilo koji metalni ili keramički materijal na metalu ili leguri.
2. Nedostaci laserskog oblaganja
(1) Lako se stvaraju pore. U procesu oblaganja, plin u bazenu rastaljevine kasni za ispuštanje, što će dovesti do stvaranja pora u sloju obloge. Za samofluksirajuću podlogu, budući da sadrži veliku količinu silicij-bor deoksidansa, reakcija deoksidacije će se prvo dogoditi u procesu oblaganja, proizvodeći odgovarajuće borosilikatne spojeve, koji mogu izolirati zrak. Kada je vrijeme zagrijavanja obloge dovoljno dugo, reakcija deoksidacije može se u potpunosti provesti i neće se formirati plinske rupe. Međutim, vrijeme zagrijavanja laserske obloge je kratko i brzina hlađenja je brza, a reakcija deoksigenacije nije dovoljna, tako da ovi dezoksidansi ne mogu proizvesti učinke i lako se stvaraju pore. Općenito govoreći, puči je gotovo teško izbjeći, a mogu se kontrolirati samo uz neke mjere. Uobičajene metode uključuju sprječavanje oksidacije praha legure prije upotrebe, sušenje materijala za oblaganje prije upotrebe i tako dalje.
(2) Lako se razbija. U procesu oblaganja, taljenja, skrućivanja i hlađenja događa se u kratkom vremenskom razdoblju, a razna naprezanja, kao što su toplinsko naprezanje i strukturno naprezanje, ostaju. Osim toga, ako su parametri procesa neispravno postavljeni, također će se pojaviti pukotine. Prema postojećim rezultatima istraživanja, postoji nekoliko metoda za uklanjanje pukotina u procesu oblaganja: Razumni sastav materijala za oblaganje. Ispravan odabir parametara procesa i tehnologije oblaganja. Dodajte premaz na površinu podloge kako biste poboljšali sposobnost vlaženja sloja obloge. Proces oblaganja je optimiziran na temelju karakteristika djelovanja naprezanja sloja obloge.
(3) Nedostatak jedinstvenih standarda. Laserski materijali za oblaganje nisu formirali poseban materijalni sustav, te ne postoji jedinstveni standard u korištenju materijala za oblaganje, što rezultira povećanjem troškova i smanjenjem ekonomske koristi. Osim toga, nedostatak jedinstvenog standarda parametara procesa otežava komunikaciju između laboratorija i tvrtki.
Poboljšati izbor materijala za lasersko oblaganje otpornih na površinsku koroziju
Materijal za oblaganje jedan je od glavnih čimbenika koji utječu na sloj obloge. Izvedba sloja obloge uglavnom je određena materijalom obloge. Od pojave laserske tehnologije oblaganja, izboru materijala za oblaganje znanstvenici su posvetili veliku pozornost.
1. Prah samotopive legure na bazi Ni
Samotaljivi prah na bazi nikla ima dobru otpornost na koroziju, a cijena mu je umjerenija, pa se i najviše koristi u istraživanjima. Pogodan je za podloge koje trebaju poboljšati otpornost na koroziju na toplinu, au ovoj fazi se može podijeliti na serije legura Ni-B-Si i Ni-Cr-B. Sadržaj nikla je oko 75%, sadržaj kroma je oko 15%, a sadržaj silicija i bora je oko 6%. Sintetizirani prah legure ne samo da ima znatno veću otpornost na koroziju, već ima i relativno visoku cijenu.
2. Prah samotopive legure na bazi kobalta
Sam kobalt ima dobru otpornost na koroziju, a prah legure formiran od kobalta i kroma ima karbide kao što je Cr7C3 i boride kao što je Cr2B. Kobalt ima dobru otpornost na koroziju, krom također ima dobru otpornost na oksidaciju, tako da je s gledišta njegovih karakteristika materijala prikladan za otpornost na koroziju s materijalom za lasersko oblaganje, a također sadrži nikal, krom, ugljik i željezo, ali također ima prednost smanjenja stvaranja pukotina. Chabrol i sur. eksperimentima je otkrio da materijali na bazi kobalta imaju prednosti poboljšanja stanja naprezanja međupovršine i povećanja čvrstoće veze. Međutim, njegova je cijena relativno visoka u usporedbi s drugim materijalima.
3. Prah samotopive legure na bazi željeza
Prah samotopive legure na bazi željeza uglavnom se koristi u lijevanom željezu i niskougljičnom čeliku, a njegova najveća prednost je niska cijena i otpornost na trošenje. Ali vrlo se lako oksidira, čak i ako dodatak bora, nikla, kroma i drugih elemenata ne može nadoknaditi njegove karakteristike lake oksidacije. Stoga je njegova svestranost kao materijala za oblaganje otpornog na koroziju loša.
Ukratko, gornje tri vrste legura u prahu imaju svoje prednosti i nedostatke, treba ih odabrati u skladu sa stvarnom situacijom, u polju otpornosti na koroziju, uzimajući u obzir troškovne performanse kućišta, prah samofluksirajuće legure na bazi nikla je prikladniji izbor.
4. Ostali metalni prah
Uz gornje tri vrste metalnog praha, postoji nekoliko drugih materijala, kao što su baza od titana, baza od bakra, baza od aluminija, baza od magnezija i baza od kroma, kao i materijali za oblaganje od intermetalnih spojeva. Ovi materijali koriste svoja posebna svojstva za postizanje različitih funkcija, kao što su otpornost na koroziju, otpornost na oksidaciju, otpornost na trošenje, itd. Na primjer, istraživači su poslali aluminijski prah kroz laser na površinu supstrata, a također su dobili premaz s dobrim performansama. Postoji i prah na bazi magnezija, koji se više koristi za lasersko oblaganje legure magnezija kao podloge, tako da je otpornost na koroziju površine magnezijeve podloge značajno poboljšana, posebno u eksperimentu, istraživač je koristio otopinu natrijevog klorida za izvršio testove korozije i otkrio da je njegova otpornost na koroziju znatno poboljšana.
5. Keramički prah
Keramički prah uglavnom uključuje oksidni keramički prah i silicidni keramički prah, među kojima se oksidni keramički prah često koristi u laserskom oblaganju. Budući da može učinkovito poboljšati otpornost na habanje, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju matrice, često se koristi kao sloj obloge otporan na koroziju. Međutim, zbog velike razlike između fizikalnih i kemijskih svojstava keramičkog praha i metala na površini podloge, sloj obloge lako puca i otpada. Iako su istraživači dodali CaO, SiO2 i druge tvari u prolazni sloj i sloj obloge, što je ublažilo ovu situaciju, to nije u potpunosti riješilo problem pukotina i otpadanja s keramičkog sloja obloge.
6. Kompozitni prah
Kompozitni prah uglavnom se sastoji od dvije ili više vrsta materijala s različitim sastavima i različitim svojstvima praha, uglavnom se odnosi na karbid, borid, nitrid, oksid i druge tvrde keramičke materijale s visokim talištem i mješovitu pripremu praha od zlatnih materijala. Pod djelovanjem laserskog kompozitnog praha, može bolje kombinirati dobru žilavost metala i izvrsne karakteristike otpornosti na koroziju, otpornost na habanje i otpornost na visoke temperature keramike, a pojave gubitka pri gorenju i isparavanja materijala mogu se učinkovito kontrolirati, što je vrući smjer istraživanja u području laserskih obloga. Među njima, prah karbidne legure i prah oksidne legure su najviše proučavani i primjenjivani. Čestice karbida u kompozitnom prahu mogu se dodati izravno u bazen laserske taline ili pomiješati s metalnim prahom u bazen laserske taline, ali je učinkovitiji način dodavanje u obliku praha spoja obloženog metalom (kao što je karbid obložen niklom , karbid obložen kobaltom).
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. je visokotehnološko poduzeće specijalizirano za istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju automatskog laserskog stroja za oblaganje, brzog laserskog stroja za oblaganje, stroja za lasersko kaljenje, stroja za lasersko zavarivanje i opreme za laserski 3D ispis. Naši proizvodi su isplativi i prodaju se u zemlji i inozemstvu. Ako ste zainteresirani za naše proizvode, kontaktirajte nas na bob@gshenglaser.com.