Parametre počas procesu laserového plátovania

Vysokorýchlostné laserové plátovanie je rýchla laserová technológia povrchovej úpravy. Jeho procesné vlastnosti sú dobrá kvalita opláštenia, rýchla rýchlosť, nízke náklady a má určité konkurenčné výhody na trhu. Nesprávny výber parametrov procesu plátovania vysokorýchlostným laserom môže viesť k problémom, ako je zlá kvalita tvarovania a ľahká deformácia.

 

Kľúčové parametre procesu vysokorýchlostného laserového plátovania sa nazývajú parametre spracovania, ktoré priamo ovplyvňujú efekt laserového plátovania a kvalitu tvarovania. Napríklad: výkon lasera, tvar bodu, veľkosť bodu, vzdialenosť spracovania atď., to všetko ovplyvní morfológiu a kvalitu obkladovej vrstvy. Nasleduje hlavne vysvetlenie ôsmich parametrov spracovania, ktoré sa podieľajú na procese vysokorýchlostného laserového plátovania.

 

 

1. Výkon lasera:výstup energie lasera za jednotku času. Vysokorýchlostné laserové plátovanie vo všeobecnosti používa lasery triedy KW, ako sú LT-3KW, LT-4KW atď., ktoré sú na trhu široko používané a dokážu uspokojiť potreby väčšiny oblastí.

 

2. Bodový tvar:Bodový tvar je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu obkladu. Tvar bodu je určený optickým systémom lasera. Potom, čo je laserový lúč vyžarovaný z podávača prášku, prechádza cez skenovací systém a potom na substrát, pričom vytvára rôzne body na rôznych miestach. Bodový tvar priamo ovplyvňuje efekt obkladu a kvalitu tvarovania. Bežné tvary svetelných bodov sú rozdelené na kruhové a obdĺžnikové a používatelia si ich môžu zvoliť podľa charakteristík spracovávaného objektu.

 

3. Veľkosť miesta:Veľkosť bodu sa vzťahuje na oblasť povrchu substrátu, do ktorej je lúč skenovaný. Počas procesu laserového plátovania sa laserová energia najskôr koncentruje v strede plátovacej vrstvy a potom sa vyžaruje do okolia. Veľkosť bodu ovplyvňuje hlavne hustotu optického výkonu, teda svetelnú energiu na jednotku plochy. Za rovnakých podmienok výkonu, čím menšia je veľkosť bodu, tým väčšia je hustota optického výkonu. Spoty s vysokou hustotou výkonu sú vhodné pre vysoké opláštenie. Kovový prášok s teplotou topenia.

 

4. Vzdialenosť spracovania:tiež nazývaná miera prekrytia sa vzťahuje na vzdialenosť potrebnú na to, aby laserový lúč absorboval teplo z roztaveného kúpeľa počas laserového plátovania. V procese laserového plátovania je vzdialenosť bodu dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu plátovania. Pri skutočnom spracovaní, keď sa vzdialenosť bodu mení v rozsahu 3-5 mm, je kvalita obkladovej vrstvy dobrá, takže vzdialenosť bodu je vo všeobecnosti riadená na 3-5 mm.

 

5. Miera prekrývania:Miera prekrytia sa vzťahuje na mieru prekrytia medzi práškom obkladového kovu a substrátom. Miera prekrytia je dôležitý parameter, ktorý ovplyvňuje drsnosť povrchu obkladovej vrstvy. Čím väčší je pomer prekrytia medzi obkladovým materiálom a podkladom, tým ľahšie je získať povrch obkladovej vrstvy s nižšou drsnosťou.

 

Keď sa priemer bodu zväčší, hustota energie laserového lúča sa zvýši, roztavený kúpeľ sa pri zahrievaní zväčší, rýchlosť tavenia sa zrýchli a na substráte sa vytvorí viac malých otvorov.

 

Zvýši sa miera prekrytia a zníži sa drsnosť povrchu obkladovej vrstvy. Je však ťažké zabezpečiť rovnomernosť prekrytej časti. Hĺbka prekrytia medzi jednotlivými obkladovými vrstvami je odlišná od hĺbky stredu každej obkladovej vrstvy, čím ovplyvňuje celú obkladovú vrstvu. Miera prekrytia vysokorýchlostného obkladu je až 70 %-80 % (miera prekrytia bežného obkladu je 30 %-50 %).

 

6. Rýchlosť opláštenia:Rýchlosť obkladovej linky aj miera obkladovej plochy môžu indikovať rýchlosť obkladu. Pri skutočných meraniach je rýchlosť linky vysokorýchlostného laserového opláštenia spoločnosti Rio Tinto 20 m/min-50 m/min a keď je hrúbka obloženia 0.2-0. 6 mm, účinnosť obkladu je 0.6-1.2 štvorcových metrov/hod.

 

7. Spôsob podávania prášku:Podávač prášku pri vysokorýchlostnom laserovom plátovaní je kľúčom k zabezpečeniu kvality laserového plátovania. Metódy podávania prášku vysokorýchlostného laserového plátovania zahŕňajú najmä podávanie prstencového prášku a podávanie stredového prášku. Stredové podávanie prášku má vyššiu mieru využitia prášku ako prstencové podávanie prášku, ale konštrukcia je náročná a vyžaduje prstenec, ktorý obklopí lúč. Tuba s práškom na jeden týždeň. V súčasnosti je na trhu veľa aplikácií s kruhovým práškom.

 

8. Tlak ochranného plynu:Počas procesu vysokorýchlostného laserového plátovania sa matrica a krycí materiál ľahko oxidujú. Oxidy obsiahnuté v povlakovom materiáli spôsobia, že povrch matricového materiálu bude čierny, tmavý a tvrdý, čo vážne ovplyvní kvalitu povrchu obrobku. Aby sa zabránilo oxidácii obkladového materiálu, musí byť obrobok chránený. Vysokorýchlostné laserové plátovanie sa môže vykonávať pod ochranným plynom. Ako ochranný plyn sa vo všeobecnosti používa dusík alebo argón. Používa sa hlavne na podávanie prášku a vytvorenie ochrannej oblasti okolo bazéna s laserovým obkladom na zníženie oxidácie.