Ποιες είναι οι εφαρμογές της τεχνολογίας λέιζερ στην επεξεργασία επιφανειών;

Η επεξεργασία επιφάνειας με λέιζερ είναι η χρήση δέσμης λέιζερ υψηλής πυκνότητας για τη θέρμανση της επιφάνειας του υλικού με τρόπο χωρίς επαφή. Η τεχνολογία τροποποίησης επιφάνειας πραγματοποιείται με την ψύξη αγωγιμότητας της ίδιας της επιφάνειας του υλικού. Έχει μεγάλο όφελος στη βελτίωση των μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων της επιφάνειας του υλικού, καθώς και στη βελτίωση της αντοχής στη φθορά, της αντοχής στη διάβρωση και της αντοχής στην κόπωση των εξαρτημάτων. Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνολογίες επεξεργασίας επιφανειών με λέιζερ, όπως ο καθαρισμός με λέιζερ, η απόσβεση με λέιζερ, το κράμα λέιζερ, η ενίσχυση των κραδασμών με λέιζερ, η ανόπτηση με λέιζερ, καθώς και η επένδυση με λέιζερ, η τρισδιάστατη εκτύπωση με λέιζερ, η επιμετάλλωση με λέιζερ και άλλες τεχνολογίες κατασκευής προσθέτων λέιζερ, έχουν εισαγάγει ευρείες προοπτικές εφαρμογής .

Καθαρισμός με λέιζερείναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη νέα τεχνολογία καθαρισμού επιφανειών, η οποία χρησιμοποιεί μια υψηλής ενέργειας παλμική δέσμη λέιζερ για να ακτινοβολήσει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, έτσι ώστε η επιφάνεια της βρωμιάς, των σωματιδίων ή της επικάλυψης να εξατμίζεται ή να διαστέλλεται άμεσα, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια καθαρή διαδικασία. Ο καθαρισμός με λέιζερ χωρίζεται κυρίως σε αφαίρεση σκουριάς, αφαίρεση λαδιού, αφαίρεση βαφής, επίστρωση και άλλες διαδικασίες. Χρησιμοποιείται κυρίως στον καθαρισμό μετάλλων, στον καθαρισμό πολιτιστικών κειμηλίων, στον καθαρισμό κτιρίων και ούτω καθεξής. Με βάση τις ολοκληρωμένες λειτουργίες, την ακριβή και ευέλικτη επεξεργασία, την υψηλή απόδοση και την εξοικονόμηση ενέργειας, την πράσινη προστασία του περιβάλλοντος, την ευφυΐα, την καλή ποιότητα καθαρισμού, την ασφάλεια, το ευρύ φάσμα εφαρμογών και άλλα χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα, είναι όλο και πιο δημοφιλές σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς.

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους καθαρισμού όπως ο μηχανικός καθαρισμός με τριβή, ο καθαρισμός με χημική διάβρωση, ο καθαρισμός με ισχυρή κρούση υγρού στερεού, ο καθαρισμός με υπερήχους υψηλής συχνότητας, ο καθαρισμός με λέιζερ έχει προφανή πλεονεκτήματα.

Σβήσιμο με λέιζερχρησιμοποιεί το λέιζερ υψηλής ενέργειας ως πηγή θερμότητας για να κάνει τη μεταλλική επιφάνεια ζεστή και κρύα γρήγορα, να ολοκληρώσει αμέσως τη διαδικασία σβέσης, να αποκτήσει υψηλή σκληρότητα, εξαιρετικά λεπτή μαρτενσιτική δομή, να βελτιώσει τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά της μεταλλικής επιφάνειας και να σχηματίσει συμπίεση πίεση στην επιφάνεια για βελτίωση της αντοχής στην κόπωση. Τα βασικά πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας περιλαμβάνουν τη μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, τη μικρή παραμόρφωση, τον υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης, την καλή ευελιξία της επιλεκτικής απόσβεσης, την υψηλή σκληρότητα των επεξεργασμένων κόκκων και την έξυπνη προστασία του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, η κηλίδα λέιζερ μπορεί να ρυθμιστεί για να σβήσει τη θέση οποιουδήποτε πλάτους. Δεύτερον, η κεφαλή λέιζερ συνδέεται με ένα ρομπότ πολλαπλών αξόνων για να σβήσει την καθορισμένη περιοχή σύνθετων εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, η απόσβεση με λέιζερ είναι εξαιρετικά ζεστή και κρύα, και η πίεση και η παραμόρφωση απόσβεσης είναι μικρές. Η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας πριν και μετά την απόσβεση με λέιζερ μπορεί σχεδόν να αγνοηθεί, επομένως είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την επιφανειακή επεξεργασία εξαρτημάτων που απαιτούν υψηλή ακρίβεια.

Προς το παρόν, η σκλήρυνση με λέιζερ έχει εφαρμοστεί με επιτυχία στην ενίσχυση της επιφάνειας των εξαρτημάτων που φθάνουν στην αυτοκινητοβιομηχανία, τη βιομηχανία καλουπιών, τα εργαλεία υλικού και τη βιομηχανία μηχανών, ειδικά στη βελτίωση της διάρκειας ζωής του γραναζιού, της επιφάνειας του άξονα, της ράγας οδήγησης, των σιαγόνων, των καλουπιών και άλλα εξαρτήματα που φορούν, και το αποτέλεσμα είναι αξιοσημείωτο. Τα χαρακτηριστικά σβέσης με λέιζερ είναι τα εξής:

1) Η απόσβεση με λέιζερ είναι ταχεία θέρμανση, αυτοψύξη και δεν απαιτεί μόνωση κλιβάνου και σβήσιμο ψυκτικού. Είναι μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας πράσινης περιβαλλοντικής προστασίας χωρίς ρύπανση, η οποία μπορεί να είναι εύκολο να εφαρμοστεί ομοιόμορφη απόσβεση μεγάλων επιφανειών μούχλας.

2) Επειδή η ταχύτητα θέρμανσης με λέιζερ είναι γρήγορη, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρή και η σβέση θέρμανσης με σάρωση επιφάνειας είναι στιγμιαία τοπική τοπική θέρμανση, επομένως η παραμόρφωση του επεξεργασμένου καλουπιού είναι πολύ μικρή.

3) Λόγω της μικρής γωνίας απόκλισης της δέσμης λέιζερ, έχει καλή κατευθυντικότητα και μπορεί να πραγματοποιήσει ακριβή τοπική απόσβεση της επιφάνειας του καλουπιού μέσω του συστήματος οδηγού φωτός.

4) Το βάθος του σκληρυμένου στρώματος της απόσβεσης της επιφάνειας με λέιζερ είναι γενικά 0.3 ~ 1,5 mm.

Η ανόπτηση με λέιζερ αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας που χρησιμοποιεί ένα λέιζερ για να θερμάνει την επιφάνεια ενός υλικού, να εκθέσει το υλικό σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια να το ψύχει αργά. Ο κύριος σκοπός της διαδικασίας είναι η απελευθέρωση της πίεσης, η αύξηση της ολκιμότητας και της σκληρότητας του υλικού και η παραγωγή ειδικής μικροδομής. Μπορεί να προσαρμόσει τη δομή της μήτρας, να μειώσει τη σκληρότητα, να βελτιώσει τους κόκκους και να εξαλείψει την εσωτερική πίεση. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία ανόπτησης με λέιζερ έχει γίνει επίσης μια νέα διαδικασία στη βιομηχανία επεξεργασίας ημιαγωγών, η οποία μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ενοποίηση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

Η τεχνολογία ενίσχυσης κραδασμών με λέιζερ είναι ένα είδος υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιεί κρουστικό κύμα πλάσματος που δημιουργείται από ισχυρή δέσμη λέιζερ για να βελτιώσει την ικανότητα κατά της κόπωσης, της φθοράς και της διάβρωσης των μεταλλικών υλικών. Έχει τα πλεονεκτήματα της απουσίας ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα, της υψηλής ενεργειακής χρήσης, του υψηλού ποσοστού καταπόνησης, του ισχυρού ελέγχου και της αξιοσημείωτης επίδρασης ενίσχυσης. Ταυτόχρονα, η ενίσχυση από κρούση λέιζερ έχει τα χαρακτηριστικά της βαθύτερης υπολειμματικής θλιπτικής τάσης, της καλύτερης μικροδομής και ακεραιότητας της επιφάνειας, της καλύτερης θερμικής σταθερότητας και της μεγαλύτερης διάρκειας ζωής. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία έχει αναπτυχθεί ραγδαία και είναι πολύ χρήσιμη στους τομείς της αεροδιαστημικής και της εθνικής άμυνας. Επιπλέον, ο ρόλος της χρήσης της επίστρωσης είναι κυρίως η προστασία του τεμαχίου εργασίας από το έγκαυμα λέιζερ και η ενίσχυση της απορρόφησης της ενέργειας λέιζερ, και τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά επίστρωσης είναι η μαύρη βαφή και το φύλλο αλουμινίου.

Το laser shot peening (LP), επίσης γνωστό ως laser shock ενίσχυση (LSP), είναι μια διαδικασία που εφαρμόζεται στον τομέα της επιφανειακής μηχανικής, δηλαδή, η χρήση παλμικών ακτίνων λέιζερ υψηλής ισχύος για τη δημιουργία υπολειπόμενης τάσης σε ένα υλικό για τη βελτίωση της αντοχή στη φθορά της επιφάνειας του υλικού (όπως αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κόπωση) ή για τη βελτίωση της αντοχής του λεπτού τμήματος ενός υλικού για την ενίσχυση της επιφανειακής σκληρότητας του υλικού.

Σε αντίθεση με τις περισσότερες εφαρμογές επεξεργασίας υλικού, το LSP δεν χρησιμοποιεί ισχύ λέιζερ για θερμική επεξεργασία για να επιτύχει τα επιθυμητά αποτελέσματα, αλλά αντίθετα χρησιμοποιεί κρούση δέσμης για κατεργασία. Ακτίνα λέιζερ υψηλής ισχύος με επιφάνεια τεμαχίου προς κατεργασία στόχου κρούσης βραχέων παλμών υψηλής ισχύος.

Η δέσμη φωτός χτυπά το μεταλλικό τεμάχιο εργασίας, εξατμίζοντας αμέσως το τεμάχιο εργασίας σε ένα λεπτό στρώμα κατάστασης πλάσματος και ασκώντας πίεση κρουστικού κύματος στο τεμάχιο εργασίας. Μερικές φορές ένα λεπτό στρώμα αδιαφανούς επένδυσης προσαρτάται στο τεμάχιο εργασίας για να αντικαταστήσει την εξάτμιση μετάλλου. Για τη συμπίεση, το πλάσμα (συνήθως νερό) συλλαμβάνεται χρησιμοποιώντας άλλα διαφανή υλικά επένδυσης ή στρώματα αδρανειακής παρεμβολής.

Το πλάσμα παράγει ένα φαινόμενο κρουστικού κύματος, αναδιαμορφώνοντας τη μικροδομή της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας στο σημείο κρούσης, το οποίο με τη σειρά του δημιουργεί μια αλυσιδωτή αντίδραση διαστολής και συμπίεσης μετάλλου. Η βαθιά θλιπτική τάση που δημιουργείται από αυτή την αντίδραση μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εξαρτήματος.

Το κράμα λέιζερ είναι μια νέα τεχνολογία τροποποίησης επιφάνειας, η οποία μπορεί να παρασκευάσει άμορφη ενιαία νανοκρυσταλλική ενισχυμένη κεραμομεταλλική επίστρωση στην επιφάνεια των δομικών μερών σύμφωνα με τις διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας των αεροπορικών υλικών χρησιμοποιώντας δέσμη λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας με υψηλό ρυθμό θέρμανσης και συμπύκνωσης. Σε σύγκριση με την τεχνολογία κράματος λέιζερ, η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ έχει τα χαρακτηριστικά μικρότερου ρυθμού αραίωσης του υποστρώματος στη λιωμένη λίμνη, μικρότερης επηρεαζόμενης από τη θερμότητα ζώνης, μικρότερης θερμικής παραμόρφωσης του τεμαχίου εργασίας και μικρότερου ρυθμού θραύσης του τεμαχίου εργασίας μετά την επεξεργασία επένδυσης με λέιζερ. Η επένδυση λέιζερ μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τις επιφανειακές ιδιότητες των υλικών, μπορεί να επισκευαστεί για υλικά αστοχίας φθοράς, με υψηλή απόδοση, γρήγορη ταχύτητα, πράσινη προστασία του περιβάλλοντος και χωρίς ρύπανση και καλή απόδοση του τεμαχίου εργασίας μετά την επεξεργασία.

Επένδυση με λέιζερΗ τεχνολογία είναι επίσης μία από τις νέες τεχνολογίες τροποποίησης επιφάνειας που αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση ανάπτυξης και το επίπεδο της μηχανικής επιφανειών. Η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ έχει γίνει ένα καυτό σημείο στη μελέτη της επιφανειακής τροποποίησης κραμάτων τιτανίου λόγω των πλεονεκτημάτων της για μη ρύπανση και μεταλλουργική συγκόλληση μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος. Η κεραμική επίστρωση με λέιζερ ή η σύνθετη επίστρωση ενισχυμένη με κεραμικά σωματίδια είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση της επιφανειακής αντοχής στη φθορά των κραμάτων τιτανίου. Σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες εργασίας, επιλέγεται το κατάλληλο σύστημα υλικών και οι καλύτερες απαιτήσεις διαδικασίας μπορούν να επιτευχθούν με την τεχνολογία επένδυσης λέιζερ. Η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ μπορεί να επιδιορθώσει διάφορα αποτυχημένα μέρη, όπως πτερύγια αεροκινητήρων.

Η διαφορά μεταξύ του κράματος επιφάνειας λέιζερ και της επένδυσης επιφάνειας λέιζερ είναι ότι το στρώμα κράματος σχηματίζεται με ανάμειξη των προστιθέμενων στοιχείων κράματος και της επιφάνειας του υποστρώματος σε υγρή κατάσταση. Η επένδυση επιφάνειας λέιζερ λιώνει όλη την προεπικάλυψη και λιώνει την επιφάνεια του υποστρώματος, έτσι ώστε το στρώμα επένδυσης και το υλικό του υποστρώματος να σχηματίσουν έναν μεταλλουργικό συνδυασμό και να διατηρήσουν τη σύνθεση του στρώματος επένδυσης βασικά αμετάβλητη. Η τεχνολογία κράματος λέιζερ και επένδυσης λέιζερ χρησιμοποιούνται κυρίως για τη βελτίωση της αντοχής στη φθορά της επιφάνειας, της αντοχής στη διάβρωση και της αντοχής βαθμού των κραμάτων τιτανίου.

Επί του παρόντος, η τεχνολογία επένδυσης με λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην επισκευή και την τροποποίηση μεταλλικών επιφανειών, αλλά παρόλο που η παραδοσιακή επένδυση λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα και τα χαρακτηριστικά της ευέλικτης επεξεργασίας, της διαμορφωμένης επισκευής, του προσαρμοσμένου πρόσθετου κ.λπ., η απόδοση εργασίας είναι χαμηλή και Οι ανάγκες παραγωγής και μεταποίησης μεγάλης κλίμακας και ταχείας επεξεργασίας που απαιτούνται σε ορισμένους τομείς παραγωγής δεν μπορούν να καλυφθούν. Προκειμένου να καλυφθεί η ζήτηση για παραγωγή μεγάλου όγκου και υψηλής ταχύτητας και να βελτιωθεί η απόδοση της επένδυσης, δημιουργήθηκε η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ υψηλής ταχύτητας.

Η επεξεργασία χαρακτικής λέιζερ είναι η χρήση της τεχνολογίας αριθμητικού ελέγχου ως βάση, η δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας που προβάλλεται στην επιφάνεια του υλικού, η χρήση θερμικού αποτελέσματος λέιζερ, η επιφάνεια του υλικού για την παραγωγή ενός σαφούς σχεδίου διαδικασίας επεξεργασίας λέιζερ. Η φυσική παραμόρφωση του υλικού επεξεργασίας κατά τη στιγμιαία τήξη και αεριοποίηση υπό την ακτινοβολία της χάραξης με λέιζερ μπορεί να κάνει τη χάραξη με λέιζερ να πραγματοποιήσει τον σκοπό της επεξεργασίας. Η χάραξη με λέιζερ είναι η χρήση λέιζερ για την εγγραφή λέξεων στο αντικείμενο, αυτή η τεχνολογία χάραξε τη λέξη χωρίς σημάδια, η επιφάνεια του αντικειμένου είναι λεία και επίπεδη, η γραφή δεν θα φθαρεί. Τα χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν: ασφάλεια και αξιοπιστία. Ακριβής και ακριβής, η ακρίβεια μπορεί να φτάσει τα 0,02 mm. Εξοικονομεί την προστασία του περιβάλλοντος, την επεξεργασία εξοικονομεί υλικά. Χάραξη υψηλής ταχύτητας, υψηλής ταχύτητας σύμφωνα με το μοτίβο εξόδου. Χαμηλό κόστος, δεν περιορίζεται από τον αριθμό επεξεργασίας.

Η διαδικασία χρησιμοποιεί τεχνολογία επένδυσης λέιζερ, τη χρήση ακροφυσίου ακτινοβολίας λέιζερ που μεταφέρει τη ροή σκόνης, λιώνει απευθείας τη στοιχειακή σκόνη ή το κράμα, αφού αφήσει τη δέσμη λέιζερ, το υγρό κράματος στερεοποιείται γρήγορα, για να επιτευχθεί ταχεία χύτευση κράματος. Επί του παρόντος, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανική μοντελοποίηση, την κατασκευή μηχανημάτων, την αεροδιαστημική, τη στρατιωτική, την αρχιτεκτονική, τον κινηματογράφο και την τηλεόραση, τις οικιακές συσκευές, την ελαφριά βιομηχανία, την ιατρική, την αρχαιολογία, τον πολιτισμό και την τέχνη, τη γλυπτική, το κόσμημα και άλλους τομείς.

Επί του παρόντος, η τεχνολογία, η διαδικασία και ο εξοπλισμός κατασκευής επεξεργασίας επιφανειών λέιζερ και πρόσθετων χρησιμοποιούνται ευρέως στη μεταλλουργία, τα μηχανήματα εξόρυξης, τη μούχλα, την πετρελαϊκή ενέργεια, τα εργαλεία υλικού, τις σιδηροδρομικές μεταφορές, την αεροδιαστημική, τα μηχανήματα και άλλες βιομηχανίες.

Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση με λέιζερ είναι μια νέα τεχνολογία ηλεκτρολυτικής δέσμης υψηλής ενέργειας, η οποία έχει μεγάλη σημασία για την παραγωγή και την επισκευή μικροηλεκτρονικών συσκευών και ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μεγάλης κλίμακας. Προς το παρόν, αν και οι αρχές της επιμετάλλωσης με λέιζερ, της αφαίρεσης με λέιζερ, της εναπόθεσης με λέιζερ πλάσματος και της έγχυσης λέιζερ είναι ακόμα υπό έρευνα, η τεχνολογία χρησιμοποιείται ήδη. Όταν ένα συνεχές λέιζερ ή παλμικό λέιζερ ακτινοβολείται στην επιφάνεια της καθόδου της πισίνας με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, όχι μόνο ο ρυθμός εναπόθεσης του μετάλλου μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά, αλλά και η μη θωρακισμένη επίστρωση με την αναμενόμενη πολύπλοκη γεωμετρία μπορεί να επιτευχθεί ελέγχοντας την τροχιά της δέσμης λέιζερ μέσω υπολογιστή.

Σε σύγκριση με τη συνηθισμένη ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, τα πλεονεκτήματά της είναι:

(1) Η ταχύτητα εναπόθεσης είναι γρήγορη, όπως επιχρύσωση με λέιζερ έως 1μm/s, επιμετάλλωση με λέιζερ με χαλκό έως 10μm/s, επίστρωση χρυσού με λέιζερ έως 12μm/s, επιχρύσωση με λέιζερ έως 50μm/s.

(2) Η εναπόθεση μετάλλου εμφανίζεται μόνο στην περιοχή ακτινοβολίας λέιζερ και η επίστρωση τοπικής εναπόθεσης μπορεί να ληφθεί χωρίς τη χρήση μέτρων θωράκισης, απλοποιώντας έτσι τη διαδικασία παραγωγής.

(3) η δεσμευτική δύναμη της επικάλυψης βελτιώνεται σημαντικά.

(4) Εύκολο να επιτευχθεί αυτόματος έλεγχος.

(5) Εξοικονομήστε πολύτιμα μέταλλα.

(6) Εξοικονομήστε χρόνο επένδυσης εξοπλισμού και επεξεργασίας.

Η Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στην Ε&Α, την κατασκευή και τις πωλήσεις αυτόματης μηχανής επένδυσης λέιζερ, μηχανής επένδυσης λέιζερ υψηλής ταχύτητας, μηχανής απόσβεσης λέιζερ, μηχανής συγκόλλησης λέιζερ και εξοπλισμού τρισδιάστατης εκτύπωσης. Τα προϊόντα μας είναι οικονομικά και πωλούνται στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Εάν ενδιαφέρεστε για τα προϊόντα μας, επικοινωνήστε μαζί μας στο bob@gshenglaser.com.