Parametrii în timpul procesului de placare cu laser

Placarea cu laser de mare viteză este o tehnologie rapidă de tratare a suprafețelor cu laser. Caracteristicile sale de proces sunt calitate bună a placajului, viteză rapidă, cost redus și are anumite avantaje competitive pe piață. Selectarea necorespunzătoare a parametrilor procesului de placare cu laser de mare viteză poate duce la probleme precum calitatea slabă a formării și deformarea ușoară.

 

Parametrii cheie implicați în procesul de placare cu laser de mare viteză sunt numiți parametri de procesare, care afectează direct efectul de placare cu laser și calitatea formării. De exemplu: puterea laserului, forma spotului, dimensiunea spotului, distanța de procesare etc., toate vor afecta morfologia și calitatea stratului de placare. Următoarele explică în principal cei opt parametri de procesare implicați în procesul de placare cu laser de mare viteză.

 

 

1. Putere laser:energia produsă de laser pe unitatea de timp. Placarea cu laser de mare viteză utilizează în general lasere din clasa KW, cum ar fi LT-3KW, LT-4KW etc., care sunt utilizate pe scară largă pe piață și pot satisface nevoile majorității domeniilor.

 

2. Forma punctului:Forma spotului este un factor important care afectează calitatea placajului. Forma spotului este determinată de sistemul optic al laserului. După ce fasciculul laser este emis de la alimentatorul de pulbere, acesta trece prin sistemul de scanare și apoi pe substrat, formând diferite puncte în diferite locații. Forma spotului afectează direct efectul de placare și calitatea formării. Formele comune ale punctelor de lumină sunt împărțite în circulare și dreptunghiulare, iar utilizatorii pot alege să le folosească în funcție de caracteristicile obiectului de procesare.

 

3. Dimensiunea spotului:Dimensiunea spotului se referă la zona suprafeței substratului pe care este scanat fasciculul. În timpul procesului de placare cu laser, energia laser este mai întâi concentrată în centrul stratului de placare și apoi radiază în împrejurimi. Dimensiunea spotului afectează în principal densitatea puterii optice, adică energia luminii pe unitate de suprafață. În aceleași condiții de putere, cu cât dimensiunea spotului este mai mică, cu atât densitatea puterii optice este mai mare. Spoturile cu densitate mare de putere sunt potrivite pentru placarea înaltă. Pulbere metalică cu punct de topire.

 

4. Distanța de procesare:numită și rata de suprapunere, se referă la distanța necesară pentru ca fasciculul laser să absoarbă căldura din bazinul topit în timpul acoperirii cu laser. În procesul de placare cu laser, distanța spotului este un factor important care afectează calitatea placajului. În procesarea efectivă, când distanța spotului se modifică în intervalul de 3-5 mm, calitatea stratului de placare este bună, astfel încât distanța spotului este în general controlată la 3-5 mm.

 

5. Rata de suprapunere:Rata de suprapunere se referă la rata de suprapunere dintre pulberea metalică de placare și substrat. Rata de suprapunere este un parametru important care afectează rugozitatea suprafeței stratului de placare. Cu cât este mai mare raportul de suprapunere între materialul de placare și substrat, cu atât este mai ușor să obțineți o suprafață a stratului de placare cu rugozitate mai mică.

 

Când diametrul spotului crește, densitatea de energie a fasciculului laser crește, bazinul topit devine mai larg atunci când este încălzit, viteza de topire se accelerează și se produc mai multe găuri mici pe substrat.

 

Rata de suprapunere este crescută și rugozitatea suprafeței stratului de placare este redusă. Cu toate acestea, este dificil să se asigure uniformitatea părții suprapuse. Adâncimea zonei de suprapunere dintre fiecare strat de placare este diferită de adâncimea centrului fiecărui strat de placare, afectând astfel întregul strat de placare. Rata de suprapunere a placajului de mare viteză este de până la 70%-80% (rata de suprapunere a placajului obișnuit este de 30%-50%).

 

6. Viteza de placare:Atât viteza liniei de placare, cât și rata suprafeței de placare pot indica viteza de placare. În măsurătorile reale, viteza liniei de placare cu laser de mare viteză a Rio Tinto este de 20m/min-50m/min, iar atunci când grosimea placajului este 0.2-0. 6 mm, randamentul placajului este de 0,6-1,2 metri pătrați/oră.

 

7. Metoda de alimentare cu pulbere:Alimentatorul de pulbere în placarea cu laser de mare viteză este cheia pentru asigurarea calității placajului cu laser. Metodele de alimentare cu pulbere ale placajului cu laser de mare viteză includ în principal alimentarea cu pulbere inelară și alimentarea cu pulbere centrală. Alimentarea centrală cu pulbere are o rată de utilizare mai mare a pulberii decât alimentarea inelară cu pulbere, dar designul este dificil și necesită un inel pentru a înconjura fasciculul. Tub de pulbere timp de o săptămână. Există multe aplicații circulare de alimentare cu pulbere pe piață astăzi.

 

8. Presiunea gazului de protecție:În timpul procesului de placare cu laser de mare viteză, matricea și materialul de placare sunt ușor oxidate. Oxizii conținuți în materialul de placare vor face ca suprafața materialului matricei să devină neagră, întunecată și tare, afectând grav calitatea suprafeței piesei de prelucrat. Pentru a evita oxidarea materialului de placare, piesa de prelucrat trebuie protejată. Placarea cu laser de mare viteză poate fi realizată sub un gaz protector. Azotul sau argonul este în general utilizat ca gaz protector. Este folosit în principal pentru a alimenta pulbere și pentru a forma o zonă de protecție în jurul piscinei de placare cu laser pentru a reduce oxidarea.