Parametre under laserbeklædningsproces

High-speed laserbeklædning er en hurtig laseroverfladebehandlingsteknologi. Dens procesegenskaber er god beklædningskvalitet, hurtig hastighed, lave omkostninger og har visse konkurrencemæssige fordele på markedet. Forkert valg af højhastigheds laserbeklædningsprocesparametre kan føre til problemer såsom dårlig formningskvalitet og let deformation.

 

Nøgleparametrene involveret i højhastigheds laserbeklædningsprocessen kaldes forarbejdningsparametre, som direkte påvirker laserbeklædningseffekten og formningskvaliteten. For eksempel: laserkraft, pletform, pletstørrelse, bearbejdningsafstand osv., vil alle påvirke beklædningslagets morfologi og kvalitet. Det følgende forklarer hovedsageligt de otte behandlingsparametre, der er involveret i højhastigheds laserbeklædningsprocessen.

 

 

1. Laserkraft:laserens energiudgang pr. tidsenhed. Højhastighedslaserbeklædning bruger generelt lasere i KW-klassen, såsom LT-3KW, LT-4KW osv., som er meget udbredt på markedet og kan opfylde behovene i de fleste områder.

 

2. Pletform:Pletformen er en vigtig faktor, der påvirker kvaliteten af ​​beklædningen. Pletformen bestemmes af laserens optiske system. Efter at laserstrålen er udsendt fra pulverføderen, passerer den gennem scanningssystemet og derefter på substratet og danner forskellige pletter på forskellige steder. Pletformen påvirker direkte beklædningseffekten og formningskvaliteten. Almindelige lyspletformer er opdelt i cirkulære og rektangulære, og brugerne kan vælge at bruge dem i henhold til egenskaberne for det behandlende objekt.

 

3. Pletstørrelse:Pletstørrelsen refererer til det område af substratoverfladen, som strålen scannes til. Under laserbeklædningsprocessen koncentreres laserenergien først i midten af ​​beklædningslaget, for derefter at udstråle til omgivelserne. Pletstørrelsen påvirker hovedsageligt den optiske effekttæthed, det vil sige lysenergien pr. arealenhed. Under de samme strømforhold, jo mindre pletstørrelsen er, jo større er den optiske effekttæthed. Spotter med høj effekttæthed er velegnede til høj beklædning. Smeltepunkt metalpulver.

 

4. Behandlingsafstand:også kaldet overlapningshastighed, refererer til den afstand, der kræves for, at laserstrålen absorberer varme fra det smeltede bassin under laserbeklædning. I laserbeklædningsprocessen er punktafstanden en vigtig faktor, der påvirker beklædningskvaliteten. I den faktiske behandling, når spotafstanden ændrer sig inden for området 3-5 mm, er kvaliteten af ​​beklædningslaget god, så spotafstanden er generelt kontrolleret til 3-5 mm.

 

5. Overlapningshastighed:Overlapningshastigheden refererer til overlapningshastigheden mellem beklædningsmetalpulveret og substratet. Overlapningshastigheden er en vigtig parameter, der påvirker beklædningslagets overfladeruhed. Jo større overlapningsforhold mellem beklædningsmaterialet og underlaget er, jo lettere er det at opnå en beklædningslagsoverflade med lavere ruhed.

 

Når pletdiameteren øges, øges laserstrålens energitæthed, den smeltede pool bliver bredere ved opvarmning, smeltehastigheden accelererer, og der dannes flere små huller på substratet.

 

Overlapningshastigheden øges, og beklædningslagets overfladeruhed reduceres. Det er dog vanskeligt at sikre ensartetheden af ​​den overlappede del. Dybden af ​​det overlappende område mellem hvert beklædningslag er forskellig fra dybden af ​​midten af ​​hvert beklædningslag, hvilket påvirker hele beklædningslaget. Overlapningsraten for højhastighedsbeklædning er så høj som 70%-80% (overlapningsraten for almindelig beklædning er 30%-50%).

 

6. Beklædningshastighed:Både beklædningslinjehastighed og beklædningsarealhastighed kan angive beklædningshastighed. I faktiske målinger er Rio Tintos højhastigheds laserbeklædningslinjehastighed 20m/min-50m/min, og når beklædningstykkelsen er 0.2-0. 6 mm, er beklædningseffektiviteten 0,6-1,2 kvadratmeter/time.

 

7. Pulverfodringsmetode:Pulverføderen i højhastigheds laserbeklædning er nøglen til at sikre kvaliteten af ​​laserbeklædning. Pulvertilførselsmetoderne til højhastighedslaserbeklædning omfatter hovedsagelig ringpulverfodring og centerpulverfodring. Centerpulverfodring har en højere pulverudnyttelsesgrad end ringformet pulverfodring, men designet er vanskeligt og kræver en ring til at omgive strålen. Pulverrør i en uge. Der er mange cirkulære pulverfodringsapplikationer på markedet i dag.

 

8. Beskyttelsesgastryk:Under højhastigheds laserbeklædningsprocessen oxideres matrixen og beklædningsmaterialet let. Oxiderne indeholdt i beklædningsmaterialet vil forårsage, at overfladen af ​​matrixmaterialet bliver sort, mørk og hård, hvilket alvorligt påvirker arbejdsemnets overfladekvalitet. For at undgå oxidation af beklædningsmaterialet skal emnet beskyttes. High-speed laserbeklædning kan udføres under en beskyttelsesgas. Nitrogen eller argon bruges generelt som beskyttelsesgas. Det bruges hovedsageligt til at tilføre pulver og danne et beskyttende område omkring laserbeklædningsbassinet for at reducere oxidation.