U trattamentu di a superficia laser hè una tecnulugia chì usa un fasciu laser d'alta densità di putenza per scaldà a superficia di u materiale in modu senza cuntattu, è rializeghja a so mudificazione di a superficia per mezu di rinfrescante conduttivu di a superficia di u materiale stessu.Hè benefica per migliurà e proprietà meccaniche è fisiche di a superficia materiale, è ancu a resistenza à l'usura, a resistenza à a corrosione è a resistenza à a fatigue di e parti.In l'ultimi anni, tecnulugie di trattamentu di a superficia laser, cum'è a pulizia di u laser, a quenching laser, a lega laser, u rinfurzamentu di u shock laser è l'annealing laser, è ancu u laser cladding, stampa laser 3D, laser electroplating è altre tecnulugia di fabricazione di additivi laser anu inauguratu una larga prospettiva di applicazione. .
1. Pulizia laser
A pulizia laser hè una nova tecnulugia di pulizia di a superficia chì si sviluppa rapidamente, chì usa un fasciu laser di impulsu d'alta energia per irradià a superficia di a pezza, in modu chì a terra, i particeddi o u revestimentu nantu à a superficia ponu evaporà o espansione istantaneamente, ottenendu cusì u prucessu di pulizia. è purificazione.A pulizia laser hè principalmente divisa in rimozione di ruggine, rimozione d'oliu, rimozione di pittura, rimozione di rivestimentu è altri prucessi;Hè principarmenti utilizatu per a pulizia di metalli, a pulizia di e reliquie culturali, a pulizia di l'architettura, etc. Basatu nantu à e so funzioni cumpleta, trasfurmazioni precise è flessibili, alta efficienza è risparmiu d'energia, prutezzione ambientale verde, senza danni à u sustrato, intelligenza, bona qualità di pulizia, sicurezza, larga applicazione è altre caratteristiche è vantaghji, hè diventatu sempri più populari in parechji campi industriali.
In cunfrontu cù i metudi di pulizia tradiziunali, cum'è a pulizia di attritu meccanicu, a pulizia di corrosione chimica, a pulizia solida liquida forte impattu, a pulizia ultrasonica d'alta frequenza, a pulizia laser hà vantaghji evidenti.
2. Laser quenching
Laser quenching usa laser d'alta energia cum'è fonte di calore per fà a superficia metallica calda è fridda rapidamente.U prucessu di quenching hè cumpletu istantaneamente per ottene una struttura di martensite alta durezza è ultra-fine, migliurà a durezza è a resistenza à l'usura di a superficia metallica, è formanu stress compressive nantu à a superficia per migliurà a resistenza di fatigue.I vantaghji principali di stu prucessu includenu una piccula zona affettata da u calore, una piccula deformazione, un altu gradu d'automatizazione, una bona flessibilità di quenching selettivu, una alta durezza di grani raffinati è una prutezzione ambientale intelligente.Per esempiu, u spot laser pò esse aghjustatu per sguillà ogni pusizioni di larghezza;In siconda, a testa laser è u ligame di u robot multi-assi ponu spegne l'area designata di parti cumplesse.Per un altru esempiu, a quenching laser hè estremamente calda è veloce, è u stress è a deformazione di quenching sò chjuchi.A deformazione di a pezza di travagliu prima è dopu à u laser quenching pò esse guasi ignorata, cusì hè particularmente adattata per u trattamentu di a superficia di e parti cù esigenze d'alta precisione.
Attualmente, a quenching laser hè stata applicata cù successu à u rinfurzamentu di a superficia di e parti vulnerabili in l'industria di l'automobile, l'industria di muffa, l'arnesi di hardware è l'industria di e machini, in particulare in a migliurà a vita di serviziu di parti vulnerabili cum'è ingranaggi, superfici d'albero, guide, mascelle è muffa.E caratteristiche di u laser quenching sò i seguenti:
(1) U laser quenching hè un riscaldamentu veloce è un prucessu di rinfrescante auto-eccitatu, chì ùn hà micca bisognu di preservazione di u calore di u fornu è di quenching di refrigerante.Hè un prucessu di trattamentu termale senza contaminazione, verde è ecologicu, è ponu facilmente implementà un quenching uniforme nantu à a superficia di grandi muffa;
(2) Cum'è a vitezza di riscaldamentu laser hè veloce, a zona affettata da u calore hè chjuca, è a superficia scanning quenching riscaldamentu, vale à dì, quenching riscaldamentu locale istantaneu, a deformazione di u die trattatu hè assai chjuca;
(3) A causa di u picculu angolo di divergenza di u fasciu laser, hà una bona direzzione, è ponu accurately local quench a superficia di u moldu attraversu u sistema di guida di luce;
(4) A prufundità di a strata indurita di a quenching di a superficia laser hè generalmente 0,3-1,5 mm.
3. Annealing laser
L'annealing laser hè un prucessu di trattamentu termale chì usa u laser per scaldà a superficia di u materiale, espone u materiale à una temperatura alta per un bellu pezzu, è poi lentamente rinfriscà.U scopu principale di stu prucessu hè di liberà u stress, aumentà a duttilità di u materiale è a tenacità, è pruduce una microstruttura speciale.Hè carattarizatu da a capacità di aghjustà a struttura di a matrice, riduce a durezza, affinà i grani è eliminà u stress internu.In l'ultimi anni, a tecnulugia di annealing laser hè ancu diventata un novu prucessu in l'industria di trasfurmazioni di semiconductor, chì pò migliurà assai l'integrazione di i circuiti integrati.
4. Laser shock rinfurzà
A tecnulugia di rinforzamentu di u laser hè una tecnulugia nova è alta chì usa l'onda d'urtu di plasma generata da un forte fasciu laser per migliurà l'antifatica, a resistenza à l'usura è a resistenza à a corrosione di i materiali metallici.Hà parechji vantaghji eccezziunali, cum'è senza zona affettata da u calore, alta efficienza energetica, ultra-high strain rate, forte cuntrollu è effettu di rinfurzà notevuli.À u listessu tempu, u rinfurzamentu di scossa laser hà e caratteristiche di un stress di compressione residuale più profonda, una migliore microstruttura è integrità di a superficia, una migliore stabilità termica è una vita più longa.In l'ultimi anni, sta tecnulugia hà ottinutu u sviluppu rapidu, è hà un grande rolu in l'industria aerospaziale, di difesa naziunale è militare è in altri campi.Inoltre, u revestimentu hè principarmenti utilizatu per prutege a pezza da i brusgii laser è rinfurzà l'assorbimentu di l'energia laser.Attualmente, i materiali di rivestimentu cumunimenti usati sò pittura negra è foglia d'aluminiu.
Laser peening (LP), canusciutu macari comu laser shock peening (LSP), hè un prucessu applicatu in u campu di l'ingegneria di superficia, vale à dì, l'usu di fasci laser pulsati d'alta putenza per generà stress residuali in materiali per migliurà a resistenza à l'usura. (cum'è a resistenza à l'usura è a resistenza à a fatigue) di e superfici di materiale, o per migliurà a forza di setti magre di materiali per rinfurzà a durezza di a superficia di i materiali.
A cuntrariu di a maiò parte di l'applicazioni di trasfurmazioni di materiale, LSP ùn usa micca a putenza laser per u trattamentu termale per ottene l'effettu desideratu, ma usa l'impattu di u fasciu per u processu meccanicu.U fasciu laser d'alta putenza hè utilizatu per impactà a superficia di a pezza di destinazione cù un impulsu cortu d'alta putenza.
U fasciu di luce impacta a pezza di metallo, vaporizza immediatamente a pezza in un statu di plasma sottile, è applica a pressione d'onda di scossa à a pezza.A volte una fina capa di materiale di cladding opaca hè aghjuntu à u travagliu per rimpiazzà l'evaporazione di metalli.Per pressurizà, altri materiali di rivestimentu trasparenti o strati d'interferenza inerziali sò usati per catturà plasma (di solitu acqua).
U plasma produce un effettu d'onda di scossa, rimodella a microstruttura di a superficia di a pezza à u puntu di impattu, è poi genera una reazione in catena di espansione è compressione di metalli.L'estresse di compressione prufonda generata da sta reazione pò allargà a vita di u cumpunente.
5. Laser alliage
Laser alliage hè una nova tecnulugia mudificazione superficia, chì pò ièssiri usatu a priparà nanocristalline amorfu rinfurzata cermet cumposti rivestimenti nantu à a superficia di parti strutturale secondu diverse cundizioni di serviziu di materiali aviation è e caratteristiche di alta densità di densità d'energia laser fasciu di riscaldamentu è a tarifa di condensazione, cusì quantu à ghjunghje u scopu di mudificazione superficia di materiali aviation.In cunfrontu cù a tecnulugia di lega laser, a tecnulugia di cladding laser hà e caratteristiche di un picculu rapportu di diluzione di u sustrato à a piscina fusa, una zona affettata da u calore, una piccula deformazione termica di a pezza è una piccula rata di scarti di u travagliu dopu à u trattamentu di cladding laser.Laser cladding pò migliurà significativamente e proprietà di a superficia di i materiali, è riparà i materiali purtati.Hà e caratteristiche di alta efficienza, veloce veloce, prutezzione di l'ambiente verde è senza contaminazione, è un bonu rendimentu di u travagliu dopu à u trattamentu.
6. Laser cladding
A tecnulugia di cladding laser hè ancu una di e novi tecnulugia di mudificazione di a superficia chì rapprisentanu a direzzione di sviluppu è u livellu di l'ingegneria di a superficia.A tecnulugia di cladding laser hè diventata un puntu di ricerca in a mudificazione di a superficia di leghe di titaniu per via di i so vantaghji di a cumminazione senza contaminazione è metallurgica trà u revestimentu è u sustrato.U revestimentu di ceramica di rivestimentu laser o un revestimentu compositu rinforzatu di particelle ceramiche hè un modu efficace per migliurà a resistenza à l'usura di a superficia di a lega di titaniu.Sicondu e cundizioni di u travagliu attuale, selezziunate u sistema di materiale adattatu, è a tecnulugia di cladding laser pò ghjunghje à u megliu di u prucessu.Tecnulugia di cladding laser pò riparà diverse parti falluti, cum'è pale aeroengine.
A sfarenza trà l'alleazione di a superficia laser è u cladding di a superficia laser hè chì l'aliazione di a superficia laser hè di mischjà cumplettamente l'elementi di lega aghjuntu è a superficia di a superficia di u sustrato in u statu liquidu per furmà una strata di lega;U cladding di a superficia laser hè di fonde tutti i precoating è micro melt a superficia di u sustrato, in modu chì a capa di cladding è u materiale di sustrato formanu una cumminazione metallurgica è mantene a cumpusizioni di a capa di cladding basicamente invariata.L'alliage laser è a tecnulugia di cladding laser sò principalmente aduprate per migliurà a resistenza à l'usura di a superficia, a resistenza à a corrosione è a resistenza di classificazione di leghe di titaniu.
Attualmente, a tecnulugia di cladding laser hè stata largamente usata in a riparazione è a mudificazione di e superfici metalliche.In ogni casu, ancu s'è u cladding laser tradiziunale hà i vantaghji è e caratteristiche di trasfurmazioni flessibili, riparazione in forma speciale, additivi definiti da l'utilizatori, etc., a so efficienza di u travagliu hè bassu, è ùn pò ancu risponde à i bisogni di a pruduzzione è di trasfurmazioni rapida à grande scala in certi campi di pruduzzione.Per risponde à i bisogni di a pruduzzioni di massa è migliurà l'efficienza di u cladding, a tecnulugia di cladding laser d'alta velocità hè ghjunta.
A tecnulugia di rivestimentu laser d'alta velocità pò realizà una strata di rivestimentu compatta è senza difetti.A qualità di a superficia di a capa di cladding hè compatta, ligame metallurgica cù u sustrato, senza difetti aperti, è a superficia hè liscia.Ùn pò micca solu esse processatu nantu à u corpu rivoltante, ma ancu in u pianu è a superficia cumplessa.Attraversu l'ottimisazione tecnicu cuntinuu, sta tecnulugia pò esse largamente usata in carbone, metallurgia, piattaforme offshore, fabricazione di carta, apparecchi civili, automobili, navi, petroleum, industrie aerospaziale, è diventà un prucessu di remanufacturing verde chì pò rimpiazzà a tecnulugia di electroplating tradiziunale.
7. Incisione laser
L'incisione laser hè un prucessu di trasfurmazioni laser chì usa a tecnulugia CNC per prughjettà un fasciu laser d'alta energia nantu à a superficia di u materiale, è usa l'effettu termale generatu da u laser per pruduce mudelli chjaru nantu à a superficia materiale.A denaturazione fisica di a fusione è a gassificazione di i materiali di trasfurmazioni sottu à l'irradiazione di l'incisione laser pò permette l'incisione laser per ottene scopi di trasfurmazioni.L'incisione laser hè di utilizà u laser per incisione e parolle nantu à un ughjettu.E parolle intagliate da sta tecnulugia ùn anu micca nick, a superficia di l'ughjettu hè liscia è plana, è a scrittura ùn serà micca purtata.E so caratteristiche è vantaghji includenu: sicuru è affidabile;Precisa è meticulosa, a precisione pò ghjunghje à 0,02 mm;Salvà a prutezzione ambientale è i materiali durante a trasfurmazioni;Incisione à alta velocità, alta velocità secondu i disegni di output;Low cost, micca limitatu da quantità di trasfurmazioni, etc.
8. Stampa laser 3D
U prucessu adopra a tecnulugia di cladding laser, chì usa u laser per irradià u flussu di polvere trasportatu da l'ugello per scioglie direttamente a sostanza simplice o a polvera di lega.Dopu chì u fasciu laser parte, u liquidu di lega solidifica rapidamente per rializà u prototipu rapidu di a lega.Attualmente, hè stata largamente usata in u mudellu industriale, a fabricazione di machini, l'aerospaziale, l'armata, l'architettura, u cinema è a televisione, l'apparecchi domestici, l'industria ligera, a medicina, l'archeologia, a cultura è l'arte, a scultura, a gioielleria è altri campi.
9. Applicazioni industriali tipici di trattamentu di superficia laser è remanufacturing
Attualmente, u trattamentu di a superficia laser è e tecnulugia di fabricazione additiva, i prucessi è l'equipaggiu sò largamente usati in metallurgia, machini minieri, stampi, putenza di petroliu, arnesi hardware, transitu ferroviariu, aerospaziale, machini è altre industrie.
10. Applicazione di a tecnulugia di galvanica laser
L'electroplating laser hè una nova tecnulugia di galvanica di fasciu d'alta energia, chì hè di grande importanza per a produzzione è a riparazione di i dispositi microelettronici è i circuiti integrati à grande scala.Attualmente, ancu s'è u principiu di l'electroplating laser, l'ablation laser, a deposizione laser di plasma è u jet laser sò sempre in ricerca, e so tecnulugia sò state applicate.Quandu un laser cuntinuu o impulsu laser irradiate a superficia di cathode in u bagnu di galvanica, ùn solu pò esse migliuratu assai a tarifa di deposizione di metallu, ma ancu l'urdinatore pò esse usatu per cuntrullà a trajectoria di u fasciu laser per ottene u revestimentu senza schermu. Geometria cumplessa prevista.
L'applicazione di l'electroplating laser in a pratica hè principalmente basata nantu à e seguenti duie caratteristiche:
(1) A vitezza in l'area di irradiazione laser hè assai più altu ch'è a velocità di l'electroplating in u corpu (circa 103 volte);
(2) A capacità di cuntrollu di laser hè forte, chì pò fà a parti nicissariu di u materiale precipitate a quantità necessaria di metallu.L'electroplating ordinariu si svolge nantu à tuttu u sustrato di l'elettrodu, è a velocità di l'electroplating hè lenta, cusì hè difficiule di furmà mudelli cumplessi è fini.L'electroplating laser pò aghjustà u fasciu laser à a dimensione di u micrometru, è cunducerà traccia senza schermu nantu à a dimensione di micrometru.Per u disignu di u circuitu, a riparazione di u circuitu è a deposizione lucale nantu à i cumpunenti di i connettori microelettronici, stu tipu di mappatura d'alta velocità hè diventata sempre più pratica.
In cunfrontu cù l'electroplating ordinariu, i so vantaghji sò:
(1) Velocità di deposizione rapida, cum'è placcatura in oro laser finu à 1 μ M / s, placcatura in rame laser finu à 10 μ M / s, placcatura in oro laser jet finu à 12 μ M / s, placcatura in rame laser jet finu à 50 μ m/s;
(2) Depositu di metallu si trova solu in l'area di l'irradiazione laser, è u revestimentu di depositu lucale pò esse acquistatu senza misure di scherma, simplificà cusì u prucessu di produzzione;
(3) L'aderenza di u revestimentu hè assai megliu;
(4) Facile à realizà u cuntrollu automaticu;
(5) Salvà metalli preziosi;
(6) Salvà l'investimentu di l'equipaggiu è u tempu di trasfurmazioni.
Quandu un laser cuntinuu o impulsu laser irradiate a superficia di catodu in u bagnu di galvanica, micca solu a tarifa di depositu di metallu pò esse assai migliurata, ma ancu l'urdinatore pò cuntrullà a traccia di u muvimentu di u fasciu laser per ottene u revestimentu senza schermu cù u cumplessu previstu. geometria.L'attuale nova tecnulugia di l'electroplating rinfurzata di laser jet combina a tecnulugia di galvanizazione rinfurzata di laser cù a suluzione di spruzzatura di l'electroplating, cusì chì u laser è a suluzione di plating ponu simultaneamente sparà à a superficia di catodu, è a velocità di trasferimentu di massa hè assai più veloce di a velocità di trasferimentu di massa. di u micro stirring causatu da l'irradiazione laser, ottenendu cusì una velocità di deposizione assai alta.
Sviluppu futuru è innuvazione
In u futuru, a direzzione di sviluppu di u trattamentu di a superficia laser è l'equipaggiu di fabricazione additiva pò esse riassuntu cusì:
·Alta efficienza - alta efficienza di trasfurmazioni, scuntrà u ritmu rapidu di produzzione di l'industria muderna;
·Alta prestazione - l'equipaggiu hà funzioni diversificate, prestazione stabile è hè adattatu per diverse cundizioni di travagliu;
·Alta intelligenza - u livellu di intelligenza hè in constantemente migliurà, cù menu intervenzione manuale;
· Low cost - u costu di l'equipaggiu hè cuntrullabile, è u costu di consumables hè ridutta;
· Personalizazione - persunalizazione persunalizata di l'equipaggiu, serviziu post-vendita precisu,
·E cumpunimentu - cumminendu a tecnulugia laser cù a tecnulugia di trasfurmazioni tradiziunali.
Tempu di post: 17-sep-2022