پارامترها در طول فرآیند روکش لیزری

روکش لیزری با سرعت بالا یک فناوری لیزر سریع برای درمان سطح است. ویژگی های فرآیند آن کیفیت روکش خوب، سرعت سریع، هزینه کم و مزایای رقابتی خاصی در بازار است. انتخاب نادرست پارامترهای فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا می تواند منجر به مشکلاتی مانند کیفیت پایین شکل دهی و تغییر شکل آسان شود.

 

پارامترهای کلیدی درگیر در فرآیند پوشش لیزری با سرعت بالا، پارامترهای پردازش نامیده می شوند که به طور مستقیم بر اثر روکش لیزری و کیفیت شکل دهی تأثیر می گذارند. به عنوان مثال: قدرت لیزر، شکل نقطه، اندازه نقطه، فاصله پردازش، و غیره، همه بر مورفولوژی و کیفیت لایه روکش تاثیر می گذارد. موارد زیر عمدتاً هشت پارامتر پردازشی را توضیح می دهد که در فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا نقش دارند.

 

 

1. قدرت لیزر:انرژی خروجی لیزر در واحد زمان روکش لیزری پرسرعت عموماً از لیزرهای کلاس KW مانند LT-3KW، LT-4KW و غیره استفاده می‌کند که در بازار بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توانند نیازهای بیشتر زمینه‌ها را برطرف کنند.

 

2. شکل نقطه:شکل نقطه ای یک عامل مهم در کیفیت روکش فلزی است. شکل نقطه توسط سیستم نوری لیزر تعیین می شود. پس از اینکه پرتو لیزر از فیدر پودر ساطع شد، از سیستم اسکن عبور کرده و سپس به زیرلایه می‌رود و نقاط مختلفی را در مکان‌های مختلف تشکیل می‌دهد. شکل نقطه ای به طور مستقیم بر اثر روکش و کیفیت شکل دهی تأثیر می گذارد. اشکال معمول نقاط نور به دایره ای و مستطیلی تقسیم می شوند و کاربران می توانند با توجه به ویژگی های شی پردازش، استفاده از آنها را انتخاب کنند.

 

3. اندازه نقطه:اندازه نقطه به ناحیه سطح زیرلایه ای که پرتو روی آن اسکن می شود اشاره دارد. در طی فرآیند روکش لیزری، انرژی لیزر ابتدا در مرکز لایه روکش متمرکز شده و سپس به اطراف تابش می کند. اندازه نقطه عمدتاً بر چگالی توان نوری، یعنی انرژی نور در واحد سطح تأثیر می گذارد. در شرایط توان یکسان، هرچه اندازه نقطه کوچکتر باشد، چگالی توان نوری بیشتر است. نقاط با چگالی توان بالا برای روکش کاری بالا مناسب هستند. پودر فلز نقطه ذوب.

 

4. فاصله پردازش:نرخ همپوشانی نیز نامیده می شود، به فاصله مورد نیاز برای جذب گرمای پرتو لیزر از حوضچه مذاب در طول روکش لیزری اشاره دارد. در فرآیند روکش لیزری، فاصله نقطه عامل مهمی بر کیفیت روکش است. در پردازش واقعی، زمانی که فاصله نقطه در محدوده 3-5 میلی متر تغییر می کند، کیفیت لایه روکش خوب است، بنابراین فاصله نقطه به طور کلی در 3-5 میلی متر کنترل می شود.

 

5. نرخ همپوشانی:نرخ همپوشانی به میزان همپوشانی بین پودر فلز روکش و زیرلایه اشاره دارد. نرخ همپوشانی پارامتر مهمی است که بر زبری سطح لایه روکش تاثیر می گذارد. هر چه نسبت همپوشانی بین مواد روکش و زیرلایه بیشتر باشد، به دست آوردن سطح لایه روکش با زبری کمتر آسان تر است.

 

هنگامی که قطر لکه افزایش می یابد، چگالی انرژی پرتو لیزر افزایش می یابد، حوضچه مذاب با گرم شدن گسترده تر می شود، سرعت ذوب تسریع می شود و سوراخ های کوچک بیشتری روی بستر ایجاد می شود.

 

نرخ همپوشانی افزایش یافته و زبری سطح لایه روکش کاهش می یابد. با این حال، اطمینان از یکنواختی قسمت همپوشانی دشوار است. عمق سطح همپوشانی بین هر لایه روکشی با عمق مرکز هر لایه روکش متفاوت است، بنابراین کل لایه روکش را تحت تأثیر قرار می دهد. نرخ همپوشانی روکش‌های پرسرعت تا 70%-80% است (نرخ همپوشانی روکش‌های معمولی 30%-50%) است.

 

6. سرعت روکش فلزی:هم سرعت خط روکش و هم نرخ سطح روکش می توانند سرعت روکش را نشان دهند. در اندازه‌گیری‌های واقعی، سرعت خط روکش لیزری پرسرعت ریوتینتو 20m/min-50m/min است و زمانی که ضخامت روکش 0 باشد.2-0. 6 میلی متر، راندمان روکش 0.{7}}.2 متر مربع در ساعت است.

 

7. روش تغذیه پودری:فیدر پودر در روکش لیزری پرسرعت کلید تضمین کیفیت روکش لیزری است. روش های تغذیه پودری روکش لیزری با سرعت بالا عمدتاً شامل تغذیه پودر حلقه و تغذیه پودر مرکزی است. تغذیه پودر مرکزی نرخ استفاده از پودر بالاتری نسبت به تغذیه پودر حلقوی دارد، اما طراحی دشوار است و نیاز به حلقه ای برای احاطه کردن پرتو دارد. لوله پودر برای یک هفته. امروزه کاربردهای تغذیه پودر دایره ای زیادی در بازار وجود دارد.

 

8. فشار گاز محافظ:در طول فرآیند روکش لیزری با سرعت بالا، ماتریس و مواد روکش به راحتی اکسید می شوند. اکسیدهای موجود در مواد روکشی باعث می شود که سطح مواد ماتریس سیاه، تیره و سخت شود و به طور جدی بر کیفیت سطح قطعه کار تأثیر بگذارد. برای جلوگیری از اکسیداسیون مواد روکش، قطعه کار باید محافظت شود. روکش لیزری با سرعت بالا را می توان تحت یک گاز محافظ انجام داد. نیتروژن یا آرگون معمولاً به عنوان گاز محافظ استفاده می شود. عمدتاً برای تغذیه پودر و تشکیل یک ناحیه محافظ در اطراف استخر روکش لیزری برای کاهش اکسیداسیون استفاده می شود.