Vilka är tillämpningarna av laserteknik vid ytbehandling?

Ytbehandling med laser är användningen av en laserstråle med hög effektdensitet för att värma upp ytan på materialet på ett beröringsfritt sätt. Ytmodifieringstekniken realiseras genom ledningskylning av själva materialytan. Det är till stor nytta för att förbättra materialytans mekaniska och fysikaliska egenskaper, samt förbättra slitstyrkan, korrosionsbeständigheten och utmattningsbeständigheten hos delarna. Under de senaste åren har laserytbehandlingsteknologier såsom laserrengöring, lasersläckning, laserlegering, laserchockförstärkning, laserglödgning, såväl som laserbeklädnad, 3D-laserutskrift, laserplätering och andra lasertillsatstillverkningstekniker inlett breda tillämpningsmöjligheter .

Laser rengöringär en snabbt utvecklande ny ytrengöringsteknik, som använder en högenergipulsad laserstråle för att bestråla arbetsstyckets yta så att ytan på smutsen, partiklarna eller beläggningen omedelbar avdunstning eller expansionsstrippning, för att uppnå en ren process. Laserrengöring är huvudsakligen uppdelad i rostborttagning, oljeborttagning, färgborttagning, beläggning och andra processer; Används huvudsakligen inom metallrengöring, rengöring av kulturlämningar, städning av byggnader och så vidare. Baserat på dess omfattande funktioner, exakt och flexibel bearbetning, hög effektivitet och energibesparing, grönt miljöskydd, inga skador på substratet, intelligens, god rengöringskvalitet, säkerhet, brett utbud av applikationer och andra egenskaper och fördelar, blir det allt mer populärt i olika industriområden.

Jämfört med traditionella rengöringsmetoder som mekanisk friktionsrengöring, kemisk korrosionsrengöring, flytande fast rengöring med stark stöt, högfrekvent ultraljudsrengöring, har laserrengöring uppenbara fördelar.

Lasersläckninganvänder högenergilasern som värmekälla för att göra metallytan varm och kall snabbt, omedelbart slutföra härdningsprocessen, erhålla hög hårdhet, ultrafin martensitisk struktur, förbättra metallytans hårdhet och slitstyrka och bilda kompressionskraft. belastning på ytan för att förbättra utmattningsmotståndet. Kärnfördelarna med denna process inkluderar liten värmepåverkad zon, liten deformation, hög grad av automatisering, god flexibilitet för selektiv härdning, hög hårdhet hos raffinerat spannmål och intelligent miljöskydd. Till exempel kan laserpunkten justeras för att släcka positionen av vilken bredd som helst; För det andra är laserhuvudet kopplat till en fleraxlig robot för att släcka det angivna området av komplexa delar. Till exempel är lasersläckning extremt varmt och kallt, och härdningsspänningen och deformationen är liten. Deformationen av arbetsstycket före och efter laserhärdning kan nästan ignoreras, så det är särskilt lämpligt för ytbehandling av delar som kräver hög precision.

För närvarande har laserhärdning framgångsrikt tillämpats på ytförstärkning av slitdelar inom fordonsindustrin, formindustrin, hårdvaruverktyg och maskinindustrin, särskilt för att förbättra livslängden för kugghjul, axelyta, styrskena, käftar, formar och andra slitdelar, och effekten är anmärkningsvärd. Lasersläckningsfunktioner är följande:

1) Lasersläckning är snabb uppvärmning, självkylning och kräver inte ugnsisolering och kylvätskesläckning. Det är en föroreningsfri grön miljöskyddsvärmebehandlingsprocess, som kan vara lätt att implementera enhetlig härdning av stora formytor;

2) Eftersom laseruppvärmningshastigheten är snabb, är den värmepåverkade zonen liten, och ytavsökningsvärmningssläckningen är omedelbar lokal värmesläckning, så deformationen av den behandlade formen är mycket liten;

3) På grund av den lilla divergensvinkeln hos laserstrålen har den god riktning och kan utföra exakt lokal härdning av formytan genom ljusledarsystemet;

4) Det härdade skiktets djup vid härdning av laserytan är i allmänhet 0,3 ~ 1,5 mm.

Laserglödgning hänvisar till värmebehandlingsprocessen som använder en laser för att värma ytan på ett material, utsätta materialet för höga temperaturer under en lång tid och sedan långsamt kyla det. Huvudsyftet med processen är att frigöra spänningar, öka materialets duktilitet och seghet och producera speciell mikrostruktur. Det kan justera matrisstrukturen, minska hårdheten, förfina kornet och eliminera den inre stressen. På senare år har laserglödgningsteknik också blivit en ny process inom halvledarbearbetningsindustrin, vilket avsevärt kan förbättra integrationen av integrerade kretsar.

Laserchockförstärkningsteknik är en slags högteknologi som använder plasmachockvåg som genereras av stark laserstråle för att förbättra metallmaterialens anti-trötthet, anti-slitage och anti-korrosionsförmåga. Det har fördelarna med ingen värmepåverkad zon, högt energiutnyttjande, hög töjningshastighet, stark kontrollerbarhet och anmärkningsvärd stärkande effekt. Samtidigt har laserchockförstärkning egenskaperna för djupare kvarvarande tryckspänning, bättre mikrostruktur och ytintegritet, bättre termisk stabilitet och längre livslängd. Under de senaste åren har tekniken utvecklats snabbt, och den är mycket användbar inom flyg- och nationellt försvar. Dessutom är rollen för användningen av beläggning främst att skydda arbetsstycket från laserbränning och förbättra absorptionen av laserenergi, och de vanligaste beläggningsmaterialen är svart färg och aluminiumfolie.

Laser shot peening (LP), även känd som laserchockförstärkning (LSP), är en process som tillämpas inom området ytteknik, det vill säga användningen av pulsade högeffektlaserstrålar för att skapa kvarvarande spänningar i ett material för att förbättra materialytans skadebeständighet (såsom slitstyrka och utmattningsbeständighet), eller för att förbättra hållfastheten hos ett materials tunna sektion för att stärka materialets ythårdhet.

Till skillnad från de flesta materialbearbetningsapplikationer använder LSP inte laserkraft för värmebehandling för att uppnå önskat resultat, utan använder istället strålslag för bearbetning. Högeffektlaserstråle med högeffekts kortpulsslagsmålarbetsstyckesyta.

Ljusstrålen träffar metallarbetsstycket, förångar omedelbart arbetsstycket till ett tunt lager av plasmatillstånd och applicerar stötvågstryck på arbetsstycket. Ibland fästs ett tunt lager av ogenomskinlig beklädnad på arbetsstycket för att ersätta metallavdunstning. För att trycksätta infångas plasman (vanligtvis vatten) med andra transparenta beklädnadsmaterial eller tröghetsinterferensskikt.

Plasman producerar en stötvågseffekt som omformar arbetsstyckets ytmikrostruktur vid islagspunkten, vilket i sin tur skapar en kedjereaktion av metallexpansion och kompression. Den djupa tryckspänningen som genereras av denna reaktion kan förlänga komponentens livslängd.

Laserlegering är en ny ytmodifieringsteknik, som kan förbereda amorf enkel nanokristallin förstärkt cermetkompositbeläggning på ytan av strukturella delar enligt de olika serviceförhållandena för flygmaterial genom att använda laserstråle med hög energidensitet med hög uppvärmnings- och kondenseringshastighet. Jämfört med laserlegeringsteknik har laserbeklädnadstekniken egenskaperna för mindre utspädningshastighet av substratet till den smälta poolen, mindre värmepåverkad zon, mindre termisk deformation av arbetsstycket och mindre skrothastighet av arbetsstycket efter laserbeklädnadsbehandling. Laserbeklädnad kan avsevärt förbättra ytegenskaperna hos material, kan repareras för slitagebrottsmaterial, med hög effektivitet, snabb hastighet, grönt miljöskydd och ingen förorening och bra prestanda hos arbetsstycket efter behandling.

Laserbeklädnadteknologin är också en av de nya ytmodifieringsteknikerna som representerar utvecklingsriktningen och nivån för ytteknik. Laserbeklädnadsteknik har blivit en het punkt i studiet av ytmodifiering av titanlegeringar på grund av dess fördelar med ingen förorening och metallurgisk bindning mellan beläggningen och substratet. Laserbeklädnad keramisk beläggning eller keramisk partikelförstärkt kompositbeläggning är ett effektivt sätt att förbättra ytslitagebeständigheten hos titanlegeringar. Enligt de faktiska arbetsförhållandena väljs lämpligt materialsystem, och de bästa processkraven kan uppnås med laserbeklädnadsteknik. Laserbeklädnadsteknik kan reparera olika trasiga delar, såsom flygmotorblad.

Skillnaden mellan laserytlegering och laserytbeklädnad är att legeringsskiktet bildas genom att blanda de tillsatta legeringselementen och substratytan i flytande tillstånd. Laserytbeklädnaden ska smälta all förbeläggning och smälta ytan av substratet, så att beklädnadsskiktet och substratmaterialet bildar en metallurgisk kombination och håller sammansättningen av beläggningsskiktet i princip oförändrad. Laserlegering och laserbeklädnadsteknik används huvudsakligen för att förbättra ytslitagebeständigheten, korrosionsbeständigheten och kvalitetsbeständigheten hos titanlegeringar.

För närvarande har laserbeklädnadsteknik använts i stor utsträckning vid reparation och modifiering av metallytor, men även om den traditionella laserbeklädnaden har fördelarna och egenskaperna hos flexibel bearbetning, formad reparation, anpassad tillsats, etc., är arbetseffektiviteten låg och de storskaliga och snabba produktions- och bearbetningsbehoven som krävs inom vissa produktionsområden kan inte tillgodoses. För att möta efterfrågan på hög volym och höghastighetsproduktion och förbättra beklädnadseffektiviteten, kom höghastighets laserbeklädnadsteknologi till.

Lasergravyrbearbetning är användningen av numerisk styrteknik som bas, högenergilaserstrålen som projiceras på materialets yta, användningen av lasertermisk effekt, materialets yta för att producera ett tydligt mönster av laserbearbetningsprocessen. Den fysiska deformationen av bearbetningsmaterialet vid omedelbar smältning och förgasning under bestrålning av lasergravering kan få lasergravering att förverkliga bearbetningsändamålet. Lasergravering är användningen av laser för att skriva ord på objektet, denna teknik skar ut ordet utan märken, ytan på objektet är slät och platt, skriften kommer inte att slitas. Dess funktioner och fördelar inkluderar: säker och tillförlitlighet; Exakt och fin, noggrannheten kan nå 0.02 mm; Sparar miljöskydd, bearbetning spara material; Höghastighetsgravering i hög hastighet enligt utmatningsmönstret; Låg kostnad, inte begränsad av antalet bearbetningar.

Processen använder laserbeklädnadsteknik, användningen av laserbestrålningsmunstycke som transporterar pulverflöde, smälter direkt det elementära eller legerade pulvret, efter att laserstrålen lämnats, stelnar legeringsvätskan snabbt, för att uppnå snabb legeringsformning. För närvarande har det använts i stor utsträckning inom industriell modellering, maskintillverkning, flyg, militär, arkitektur, film och tv, hushållsapparater, lätt industri, medicin, arkeologi, kultur och konst, skulptur, smycken och andra områden.

För närvarande används laserytbehandling och additiv tillverkningsteknik, process och utrustning i stor utsträckning inom metallurgi, gruvmaskiner, mögel, petroleumkraft, hårdvaruverktyg, järnvägstransport, flyg, maskiner och andra industrier.

Laserelektroplätering är en ny högenergistråleelektroplätering, som är av stor betydelse för produktion och reparation av mikroelektroniska enheter och storskaliga integrerade kretsar. För närvarande, även om principerna för laserplätering, laserablation, plasmalaseravsättning och laserinjektion fortfarande är under forskning, är tekniken redan i bruk. När en kontinuerlig laser eller pulsad laser bestrålas på katodytan av galvaniseringspoolen, kan inte bara avsättningshastigheten för metallen förbättras avsevärt, utan även den oskärmade beläggningen med den förväntade komplexa geometrin kan erhållas genom att styra banan av laserstrålen med dator.

Jämfört med vanlig galvanisering är dess fördelar:

(1) Deponeringshastigheten är snabb, såsom laserguldplätering upp till 1μm/s, laserkopparplätering upp till 10μm/s, laserjetguldplätering upp till 12μm/s, laserjetkopparplätering upp till 50μm/s;

(2) Metallavsättningen sker endast i laserbestrålningsområdet, och den lokala avsättningsbeläggningen kan erhållas utan att använda avskärmningsåtgärder, vilket förenklar produktionsprocessen;

(3) bindningskraften hos beläggningen är avsevärt förbättrad;

(4) Lätt att uppnå automatisk kontroll;

(5) Spara ädla metaller;

(6) Spara utrustningsinvesteringar och bearbetningstid.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. är ett högteknologiskt företag som specialiserat sig på FoU, tillverkning och försäljning av automatisk laserbeklädnadsmaskin, höghastighetslaserbeklädnadsmaskin, lasersläckningsmaskin, lasersvetsmaskin och laser 3D-utskriftsutrustning. Våra produkter är kostnadseffektiva och säljs inrikes och utomlands. Om du är intresserad av våra produkter, vänligen kontakta oss på bob@gshenglaser.com.