Yuzaki lazer bilan ishlov berish texnologiyasi

Lazer bilan o'chirish

Lazerli söndürme yuqori kuchlanishli murakkab komponentlarni qayta ishlash uchun echimlardan biridir. U eksantrik mili va bükme asboblari kabi yuqori eskirishga ega bo'lgan qismlarni yuqori stressga duchor qilishi va ularning ishlash muddatini uzaytirishi mumkin.

Uning printsipi metall panjaradagi uglerod atomlarini qayta joylashtirishdan iborat ( ostenit ), so'ngra lazer nurlari sirtni besleme yo'nalishi bo'ylab barqaror ravishda isitadi. Lazer nuri harakatlanayotganda, atrofdagi material tez soviydi va metall panjara asl shakliga qaytolmaydi, shuning uchun martensit hosil bo'ladi, bu esa qattiqlikni sezilarli darajada oshiradi. Uglerodli po'latning tashqi qatlamining lazer bilan qotib qolishi natijasida erishiladigan qattiqlashuv chuqurligi odatda 0.1-1,5 mm va ba'zi materiallarda 2,5 mm yoki undan kattaroq bo'lishi mumkin.

An'anaviy söndürme usullari bilan solishtirganda, uning afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. Maqsadli issiqlik kiritish mahalliy hududlar bilan cheklangan, shuning uchun qayta ishlash jarayonida komponentlarning burishishi deyarli yo'q. Qayta ishlash xarajatlari kamayadi yoki hatto butunlay yo'q qilinadi;
2. Bundan tashqari, murakkab geometrik yuzalar va nozik qismlarda qattiqlashishi mumkin va an'anaviy söndürme usullari bilan so'ndirilmaydigan mahalliy cheklangan funktsional sirtlarning aniq qattiqlashishiga erishish mumkin;
3. Hech qanday buzilish. An'anaviy qattiqlashuv jarayonlarida deformatsiyalar ko'proq energiya kiritish va söndürme tufayli yuzaga keladi, ammo lazerli qattiqlashuv jarayonlarida lazer texnologiyasi va haroratni nazorat qilish tufayli issiqlik kirishini aniq nazorat qilish mumkin. Komponentlar deyarli asl holatida qoladi;
4. Qismning qattiqlik geometriyasi tezda "parvozda" o'zgartirilishi mumkin. Bu optikani/butun tizimni aylantirishga hojat yo'qligini anglatadi.

Lazerli tekstura

Lazer teksturasi metall materiallarning sirtini o'zgartirishning texnologik usullaridan biridir. Strukturalash jarayonida lazer texnik xususiyatlarni o'zgartirish va yangi funktsiyalarni ishlab chiqish uchun qatlamlar yoki substratlarda muntazam ravishda joylashtirilgan geometrik shakllarni yaratadi. Jarayon lazer nurlanishidan foydalanishni o'z ichiga oladi, odatda qisqa pulsli lazerlar, takrorlanadigan tarzda sirtda muntazam ravishda joylashtirilgan geometrik shakllarni ishlab chiqarish. Lazer nurlari materialni boshqariladigan tarzda eritadi va tegishli jarayonni boshqarish bilan belgilangan tuzilishga qotib qoladi.

Rangli sirtni lazer bilan ishlov berish

Lazerli temperatura odatda lazerli rangli sirtni tozalashda qo'llaniladi, shuningdek, lazer rangini belgilash deb ham ataladi. Jarayon printsipi shundaki, lazer materialni qizdirganda, metall mahalliy darajada uning erish nuqtasidan bir oz pastroq qizdiriladi. Tegishli jarayon parametrlari ostida, bu vaqtda darvoza tuzilishi o'zgaradi; ishlov beriladigan qismning yuzasida oksid qatlami hosil bo'ladi va bu plyonka yorug'likka ta'sir qiladi. Nurlanish ostida tushayotgan yorug'likning interferensiyasi bu vaqtda turli temperli ranglar paydo bo'lishiga olib keladi. Sirtda hosil bo'lgan fantom markalash qatlami turli ko'rish burchaklari bilan o'zgaradi va markalash naqshlari ham turli xil ranglarga o'zgaradi. rang.

Ushbu ranglar taxminan 200 darajaga qadar haroratga chidamli. Yuqori haroratlarda darvoza asl holatiga qaytadi - belgi yo'qoladi. Sirt sifati buzilmagan bo'ladi. U kontrafaktga qarshi dasturlarda yuqori darajadagi xavfsizlik va kuzatuvga ega. U uzoq vaqtdan beri tibbiy texnologiyada qo'llanilgan va ultra-qisqa pulsli lazerlar bilan yangi qora belgilarga qo'shimcha ravishda, mahsulotni markalash uchun ham idealdir va shuning uchun UDI direktivasiga muvofiq noyob kuzatuv.

Lazerli qoplama

Bu metall va sermet gibrid materiallari uchun mos bo'lgan qo'shimcha ishlab chiqarish jarayoni. Bu sizga 3D geometrik shakllarni yaratish yoki o'zgartirish imkonini beradi. Ushbu ishlab chiqarish usuli yordamida lazer ta'mirlash yoki qoplamani ham amalga oshirishi mumkin. Shuning uchun, aerokosmik sanoatida turbina pichoqlarini ta'mirlash uchun qo'shimcha ishlab chiqarish qo'llaniladi. Asbob va qoliplarni ishlab chiqarishda yorilib ketgan yoki eskirgan qirralar va funktsional yuzalar ta'mirlanishi yoki hatto qisman zirhlanishi mumkin. Aşınma va korroziyadan himoya qilish uchun rulman joylari, rulolar yoki gidravlik komponentlar energiya texnologiyasi yoki neft-kimyo sohalarida qoplanadi. Va qo'shimcha ishlab chiqarish avtomobil ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Bu erda ko'plab komponentlar yaxshilandi. An'anaviy lazerli metall qoplamada lazer nurlari dastlab ish qismini mahalliy darajada isitadi va keyin eritilgan hovuz hosil qiladi. So'ngra nozik metall kukuni to'g'ridan-to'g'ri eritilgan hovuzga lazerni qayta ishlash boshining ko'krak qafasidan püskürtülür. Yuqori tezlikda lazerli metall qoplamasi paytida kukun zarralari substrat yuzasidan deyarli erish haroratiga qadar isitiladi. Shuning uchun kukun zarralarini eritish uchun kamroq vaqt talab etiladi. Ta'siri: jarayon tezligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Kichikroq termal effektlar tufayli alyuminiy qotishmalari va quyma temir qotishmalari kabi issiqlikka juda sezgir materiallar ham yuqori tezlikda lazerli metall qoplama bilan qoplanishi mumkin. HS-LMD jarayoni aylanma simmetrik sirtlarda 1500 sm²/min gacha bo'lgan juda yuqori sirt tezligini ishlab chiqarish imkonini beradi. Shu bilan birga, daqiqada bir necha yuz metrgacha bo'lgan besleme tezligiga erishiladi. Qimmatbaho qismlarni yoki qoliplarni lazerli kukunli lazerli metall qoplama bilan tez va oson ta'mirlang. Katta va kichik zararlar tezda va deyarli iz qoldirmasdan tuzatilishi mumkin. Dizayn ham o'zgartirilishi mumkin. Bu vaqt, energiya va materiallarni tejaydi. Ayniqsa, nikel yoki titan kabi qimmatbaho metallar uchun bu juda foydali. Qo'llashning odatiy misollari turbinali pichoqlar, turli pistonlar, klapanlar, vallar yoki qoliplardir.

Lazerli issiqlik bilan ishlov berish

Minglab mayda lazerlar (VCSEL) bitta chipga o'rnatilgan. Har bir transmitter ushbu chiplarning 56 tasi bilan jihozlangan va modul bir nechta transmitterlardan iborat. To'rtburchaklar nurlanish zonasi millionlab mayda lazerlarni o'z ichiga olishi va bir necha kilovatt infraqizil lazer quvvatini chiqarishi mumkin. VCSEL nurlanish intensivligi 100 Vt/sm² bo'lgan yaqin infraqizil nurni katta, yo'nalishli to'rtburchaklar nurli kesma orqali hosil qiladi. Asosan, bu texnologiya juda aniq sirt va haroratni nazorat qilishni talab qiladigan barcha sanoat jarayonlari uchun javob beradi. Lazerli issiqlik bilan ishlov berish moduli, ayniqsa, qat'iy aniqlik va moslashuvchanlikni talab qiladigan keng maydonli isitish ilovalari uchun javob beradi. An'anaviy isitish usullari bilan taqqoslaganda, bu yangi isitish jarayoni yuqori moslashuvchanlik, aniqlik va xarajatlarni tejashga ega.

Ushbu texnologiya alyuminiy folga burishishini oldini olish uchun sumka tipidagi akkumulyator varaqlarini yopish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi. Bundan tashqari, u batareyalar uchun alyuminiy folga quritish, yorug'lik bilan namlanadigan quyosh panellari va po'lat va kremniy gofretlar kabi maxsus materiallarda isitiladigan aniq ishlov berish joylari kabi ilovalarda ham qo'llanilishi mumkin.

Lazerli jilo

Lazerli polishing texnologiyasining mexanizmi sirtni tor eritish va sirtni haddan tashqari eritish bo'lib, u sirtni qayta eritish va lazer bilan qayta ishlangan qatlamni qayta mustahkamlashga tayanadi. Metall yuzasi etarlicha yuqori energiyali lazer bilan nurlantirilganda, uning yuzasi ma'lum darajada qayta eritish, qayta taqsimlash va sirt tarangligi va tortishish kuchiga duchor bo'lib, qotib qolishdan oldin silliq sirtga erishadi. Eritilgan qatlamning butun qalinligi chuqurlikdan tepagacha bo'lgan balandlikdan kamroq bo'lib, butun eritilgan metallni yaqin atrofdagi chuqurlarni to'ldirishga imkon beradi. Ushbu plomba uchun harakatlantiruvchi kuch kapillyar effekt orqali erishiladi, qalinroq eritilgan qatlam esa suyuq metallni targ'ib qiladi. Eritilgan hovuzning markazidan tashqariga oqim uchun harakatlantiruvchi kuch uni qayta taqsimlovchi termokapillyar yoki Markoni effektidir.

Lazer zarbasi / lazer zarbasini kuchaytirish

Lazer zarbasi, shuningdek, lazerli peening deb ataladi, metall qismlarning sirtini yuqori energiya zichligi, yuqori fokusli, qisqa pulsli lazer (l=1053nm) bilan nurlantiradi va sirt metalli (yoki assimilyatsiya qatlami) bir zumda nurlanadi. yuqori quvvatli zichlikdagi lazer ta'sirida hosil bo'ladi. Plazma portlaydi va portlash zarbasi to'lqini cheklov qatlamining cheklovlari ostida metall qismning ichki qismiga uzatiladi, bu esa sirt donalari siqilish plastik deformatsiyasiga olib keladi va qoldiq siqilish stressi va donni tozalash kabi sirtni mustahkamlash effektlarini oladi. qismning qalinroq yuzasi. An'anaviy mexanik portlatish bilan solishtirganda, u quyidagi afzalliklarga ega:

1. Kuchli yo'nalish: lazer metall yuzasida boshqariladigan burchak ostida harakat qiladi, yuqori energiya konvertatsiyasi samaradorligi bilan, mexanik snaryadlarning zarba burchagi tasodifiy;
2. Katta kuch: lazer zarbasi bilan plazma portlatish natijasida hosil bo'lgan oniy bosim bir necha GPa kabi yuqori; yuqori quvvat zichligi: lazer zarbasining eng yuqori quvvat zichligi bir necha o'nlab GVt / sm2 ga etadi;
3. Yaxshi sirt yaxlitligi: lazer zarbasi sirtda deyarli hech qanday chayqalish ta'siriga ega emas, mexanik zarbadan keyin sirt morfologiyasi buziladi va stress kontsentratsiyasi paydo bo'ladi. Lazer ta'siridan keyin maksimal bosim kuchlanish qiymati yaxshiroq, sirt qoldiq bosim kuchlanishi taxminan 40% dan 50% gacha oshiriladi va ish qismining charchoq muddati, yuqori haroratga chidamliligi, egilish shakllanishi va boshqa tegishli ko'rsatkichlar sezilarli darajada yaxshilanadi. U samolyot sirtini tozalash, aero-motor sirtini tozalash va boshqa sohalarda qo'llanilgan.