Lazerli sirt bilan ishlov berish - bu material yuzasini kontaktsiz isitish uchun yuqori quvvatli zichlikdagi lazer nurlaridan foydalanadigan va material yuzasini o'tkazuvchan sovutish orqali uning sirt modifikatsiyasini amalga oshiradigan texnologiya.Materiallar yuzasining mexanik va fizik xususiyatlarini, shuningdek, aşınma qarshilik, korroziyaga chidamlilik va qismlarning charchoqqa chidamliligini yaxshilash foydalidir.So'nggi yillarda lazerni tozalash, lazer bilan o'chirish, lazerli qotishma, lazer zarbasini kuchaytirish va lazer bilan tavlanish, shuningdek, lazer qoplamasi, lazerli 3D bosib chiqarish, lazerli elektrokaplama va boshqa lazer qo'shimchalarini ishlab chiqarish texnologiyalari keng qo'llash istiqbollarini ochdi. .
1. Lazer bilan tozalash
Lazerli tozalash - bu tez rivojlanayotgan yangi sirtni tozalash texnologiyasi bo'lib, ishlov beriladigan qismning sirtini nurlantirish uchun yuqori energiyali pulsli lazer nurlaridan foydalanadi, shunda sirtdagi axloqsizlik, zarralar yoki qoplama bir zumda bug'lanadi yoki kengayadi, shu bilan tozalash jarayoniga erishiladi. va tozalash.Lazerni tozalash asosan zangni yo'qotish, yog'ni tozalash, bo'yoqlarni olib tashlash, qoplamani olib tashlash va boshqa jarayonlarga bo'linadi;U asosan metallni tozalash, madaniy yodgorliklarni tozalash, arxitektura tozalash va boshqalar uchun ishlatiladi. Uning keng qamrovli funktsiyalari, aniq va moslashuvchan ishlov berish, yuqori samaradorlik va energiya tejash, yashil atrof-muhitni muhofaza qilish, substratga zarar yetkazmaslik, razvedka, yaxshi tozalash sifati, xavfsizlik, keng qo'llanilishi va boshqa xususiyatlari va afzalliklari, u turli sanoat sohalarida tobora ommalashib bormoqda.
Mexanik ishqalanishni tozalash, kimyoviy korroziyani tozalash, suyuq qattiq kuchli zarbani tozalash, yuqori chastotali ultratovushli tozalash, lazerni tozalash kabi an'anaviy tozalash usullari bilan solishtirganda aniq afzalliklarga ega.
2. Lazer bilan söndürme
Lazerli söndürme metall sirtini tez issiq va sovuq qilish uchun issiqlik manbai sifatida yuqori energiyali lazerdan foydalanadi.Söndürme jarayoni yuqori qattiqlik va o'ta nozik martensit strukturasini olish, metall sirtining qattiqligi va aşınma qarshiligini yaxshilash va charchoq qarshiligini yaxshilash uchun sirtda siqish stressini hosil qilish uchun bir zumda yakunlanadi.Ushbu jarayonning asosiy afzalliklari kichik issiqlik ta'sir zonasi, kichik deformatsiya, avtomatlashtirishning yuqori darajasi, selektiv söndürmenin yaxshi moslashuvchanligi, tozalangan donalarning yuqori qattiqligi va aqlli atrof-muhitni muhofaza qilishni o'z ichiga oladi.Misol uchun, lazer nuqtasi har qanday kenglik pozitsiyasini o'chirish uchun sozlanishi mumkin;Ikkinchidan, lazer boshi va ko'p o'qli robot aloqasi murakkab qismlarning belgilangan maydonini o'chirishi mumkin.Boshqa bir misol uchun, lazer bilan o'chirish juda issiq va tezdir va söndürme stressi va deformatsiyasi kichikdir.Lazer bilan o'chirishdan oldin va keyin ishlov beriladigan qismning deformatsiyasi deyarli e'tiborga olinmasligi mumkin, shuning uchun u yuqori aniqlik talablari bo'lgan qismlarning sirtini qayta ishlash uchun juda mos keladi.
Hozirgi vaqtda lazer bilan o'chirish avtomobilsozlik, qolib sanoati, apparat vositalari va mashinasozlik sanoatida zaif qismlarning sirtini mustahkamlashda, ayniqsa tishli, mil sirtlari, yo'riqnomalar, jag'lar va boshqalar kabi zaif qismlarning xizmat qilish muddatini yaxshilashda muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. qoliplar.Lazerli söndürme xususiyatlari quyidagilardan iborat:
(1) Lazer bilan o'chirish tez isitish va o'z-o'zidan qo'zg'atilgan sovutish jarayoni bo'lib, o'choq issiqligini saqlash va sovutish suvini o'chirishni talab qilmaydi.Bu ifloslanishsiz, yashil va atrof muhitga zarar etkazmaydigan issiqlik bilan ishlov berish jarayoni bo'lib, katta qoliplar yuzasida bir xil söndürmeyi osonlik bilan amalga oshirishi mumkin;
(2) Lazerli isitish tezligi tez bo'lgani uchun, issiqlik ta'sir zonasi kichik va sirtni skanerlash isitish söndürme, ya'ni bir lahzali mahalliy isitish söndürme, ishlov beriladigan qolipning deformatsiyasi juda kichik;
(3) Lazer nurining kichik divergentsiya burchagi tufayli u yaxshi yo'naltirishga ega va yorug'lik yo'riqnomasi tizimi orqali qolib sirtini to'g'ri mahalliy o'chirishi mumkin;
(4) Lazer sirtini o'chirishning qattiqlashtirilgan qatlam chuqurligi odatda 0,3-1,5 mm.
3. Lazer bilan tavlanish
Lazerli tavlanish - bu material yuzasini isitish, materialni uzoq vaqt davomida yuqori haroratga ta'sir qilish va keyin asta-sekin sovutish uchun lazerdan foydalanadigan issiqlik bilan ishlov berish jarayoni.Ushbu jarayonning asosiy maqsadi stressni bo'shatish, materialning egiluvchanligi va pishiqligini oshirish va maxsus mikro tuzilmani ishlab chiqarishdir.Bu matritsa tuzilishini sozlash, qattiqlikni kamaytirish, donalarni tozalash va ichki stressni bartaraf etish qobiliyati bilan tavsiflanadi.So'nggi yillarda lazerli tavlanish texnologiyasi yarimo'tkazgichlarni qayta ishlash sanoatida yangi jarayonga aylandi, bu integral mikrosxemalar integratsiyasini sezilarli darajada yaxshilaydi.
4. Lazer zarbasini kuchaytirish
Lazer zarbasini kuchaytirish texnologiyasi - bu metall materiallarning charchoqqa chidamliligi, aşınma qarshiligi va korroziyaga chidamliligini yaxshilash uchun kuchli lazer nurlari tomonidan yaratilgan plazma zarba to'lqinidan foydalanadigan yangi va yuqori texnologiya.Issiqlik ta'sir qiladigan zonaning yo'qligi, yuqori energiya samaradorligi, ultra yuqori kuchlanish tezligi, kuchli nazorat qilish va ajoyib kuchaytiruvchi ta'sir kabi ko'plab ajoyib afzalliklarga ega.Shu bilan birga, lazer zarbasini kuchaytirish chuqurroq qoldiq siqilish stressi, yaxshiroq mikro tuzilma va sirt yaxlitligi, yaxshi termal barqarorlik va uzoq umr ko'rish xususiyatlariga ega.So'nggi yillarda ushbu texnologiya jadal rivojlanishga erishdi va aerokosmik, milliy mudofaa va harbiy sanoat va boshqa sohalarda katta rol o'ynadi.Bundan tashqari, qoplama asosan ishlov beriladigan qismni lazer kuyishidan himoya qilish va lazer energiyasining emilishini kuchaytirish uchun ishlatiladi.Hozirgi vaqtda keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan qoplama materiallari qora bo'yoq va alyuminiy folga hisoblanadi.
Lazer zarbasi (LP), shuningdek, lazer zarbasi (LSP) sifatida ham tanilgan, sirt muhandisligi sohasida qo'llaniladigan jarayon, ya'ni aşınma qarshiligini yaxshilash uchun materiallarda qoldiq stresslarni yaratish uchun impulsli yuqori quvvatli lazer nurlaridan foydalanish. (masalan, aşınma qarshiligi va charchoqqa chidamlilik) materiallar sirtining qattiqligini oshirish uchun yoki materiallarning nozik qismlarining mustahkamligini yaxshilash uchun.
Ko'pgina materiallarni qayta ishlash ilovalaridan farqli o'laroq, LSP istalgan effektga erishish uchun issiqlik bilan ishlov berish uchun lazer quvvatini ishlatmaydi, lekin mexanik ishlov berish uchun nur ta'siridan foydalanadi.Yuqori quvvatli lazer nurlari yuqori quvvatli qisqa puls bilan maqsadli ish qismining yuzasiga ta'sir qilish uchun ishlatiladi.
Yorug'lik nuri metall ishlov beriladigan qismga ta'sir qiladi, ish qismini darhol yupqa plazma holatiga bug'laydi va ish qismiga zarba to'lqini bosimini qo'llaydi.Ba'zan metall bug'lanishini almashtirish uchun ish qismiga nozik bir shaffof bo'lmagan qoplama materiali qo'shiladi.Bosim o'tkazish uchun plazma (odatda suv) olish uchun boshqa shaffof qoplama materiallari yoki inertial interferentsiya qatlamlari qo'llaniladi.
Plazma zarba to'lqini ta'sirini hosil qiladi, zarba nuqtasida ishlov beriladigan qismning sirt mikro tuzilishini o'zgartiradi va keyin metall kengayish va siqilishning zanjirli reaktsiyasini hosil qiladi.Ushbu reaktsiya natijasida hosil bo'lgan chuqur bosim kuchlanishi komponentning ishlash muddatini uzaytirishi mumkin.
5. Lazerli qotishma
Lazerli qotishma - bu aviatsiya materiallarining turli xil xizmat ko'rsatish sharoitlariga va yuqori energiya zichligi lazer nurlarining isitish va kondensatsiya tezligining xususiyatlariga ko'ra strukturaviy qismlar yuzasida amorf nanokristalli mustahkamlangan sermet kompozit qoplamalarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yangi sirt modifikatsiyasi texnologiyasi. aviatsiya materiallarining sirtini o'zgartirish maqsadiga erishish uchun.Lazerli qotishma texnologiyasi bilan solishtirganda, lazer qoplama texnologiyasi substratning eritilgan hovuzga kichik suyultirish nisbati, kichik issiqlik ta'sir zonasi, ish qismining kichik termal deformatsiyasi va lazer qoplamasi bilan ishlov berishdan so'ng ishlov beriladigan qismning kichik hurda tezligi xususiyatlariga ega.Lazer qoplamasi materiallarning sirt xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilashi va eskirgan materiallarni tuzatishi mumkin.U yuqori samaradorlik, tez tezlik, yashil atrof-muhitni muhofaza qilish va ifloslanishsiz va ishlov berishdan keyin ishlov beriladigan qismning yaxshi ishlashi xususiyatlariga ega.
6. Lazerli qoplama
Lazerli qoplama texnologiyasi, shuningdek, sirt muhandisligining rivojlanish yo'nalishi va darajasini ifodalovchi yangi sirtni o'zgartirish texnologiyalaridan biridir.Lazerli qoplama texnologiyasi qoplama va substrat o'rtasidagi ifloslanishsiz va metallurgiya kombinatsiyasining afzalliklari tufayli titanium qotishmalarining sirtini modifikatsiyalashda tadqiqot nuqtasiga aylandi.Lazerli qoplamali keramik qoplama yoki keramik zarrachalar bilan mustahkamlangan kompozit qoplama titanium qotishmasining sirt aşınma qarshiligini yaxshilashning samarali usuli hisoblanadi.Haqiqiy ish sharoitlariga ko'ra, tegishli material tizimini tanlang va lazerli qoplama texnologiyasi eng yaxshi jarayon talablariga erishishi mumkin.Lazerli qoplama texnologiyasi turli xil muvaffaqiyatsiz qismlarni, masalan, aerodinamik pichoqlarni tuzatishi mumkin.
Lazerli sirtni qotishma va lazerli sirt qoplamasi o'rtasidagi farq shundaki, lazer sirtini qotishma qo'shilgan qotishma elementlarini va substratning sirt qatlamini suyuqlik holatida to'liq aralashtirish, qotishma qatlami hosil qilish;Lazerli sirt qoplamasi barcha oldingi qoplamani eritib, substrat yuzasini mikro eritib, qoplama qatlami va substrat materiali metallurgiya birikmasini hosil qiladi va qoplama qatlamining tarkibini asosan o'zgarmasdan saqlaydi.Lazerli qotishma va lazer qoplama texnologiyasi asosan titanium qotishmalarining sirt aşınma qarshiligini, korroziyaga chidamliligini va tasniflash qarshiligini yaxshilash uchun ishlatiladi.
Hozirgi vaqtda lazerli qoplama texnologiyasi metall yuzalarni ta'mirlash va modifikatsiyalashda keng qo'llanilmoqda.Biroq, an'anaviy lazer qoplamasi moslashuvchan ishlov berish, maxsus shakldagi ta'mirlash, foydalanuvchi tomonidan belgilangan qo'shimcha va boshqalarning afzalliklari va xususiyatlariga ega bo'lsa-da, uning ish samaradorligi past va u hali ham keng ko'lamli tezkor ishlab chiqarish va qayta ishlash talablariga javob bera olmaydi. ba'zi ishlab chiqarish maydonlari.Ommaviy ishlab chiqarish ehtiyojlarini qondirish va qoplamaning samaradorligini oshirish uchun yuqori tezlikda lazerli qoplama texnologiyasi paydo bo'ldi.
Yuqori tezlikda lazerli qoplama texnologiyasi ixcham va nuqsonsiz qoplama qatlamini amalga oshirishi mumkin.Qoplama qatlamining sirt sifati ixcham, substrat bilan metallurgik bog'lanish, ochiq nuqsonlar yo'q va sirt silliqdir.U nafaqat aylanuvchi tanada, balki tekislikda va murakkab sirtda ham qayta ishlanishi mumkin.Uzluksiz texnik optimallashtirish orqali ushbu texnologiya ko'mir, metallurgiya, offshor platformalar, qog'oz ishlab chiqarish, fuqarolik texnikasi, avtomobillar, kemalar, neft, aerokosmik sanoatda keng qo'llanilishi va an'anaviy elektrokaplama texnologiyasini almashtira oladigan yashil qayta ishlab chiqarish jarayoniga aylanishi mumkin.
7. Lazerli gravyura
Lazerli o'yma - bu yuqori energiyali lazer nurini material yuzasiga loyihalash uchun CNC texnologiyasidan foydalanadigan lazerli ishlov berish jarayoni va material yuzasida aniq naqshlarni ishlab chiqarish uchun lazer tomonidan yaratilgan termal effektdan foydalanadi.Lazerli o'yma nurlanishi ostida ishlov berish materiallarini eritish va gazlashtirishning jismoniy denaturatsiyasi lazerli o'yma ishlov berish maqsadlariga erishishga imkon beradi.Lazerli o‘ymakorlik - bu narsaga lazer yordamida so‘zlarni o‘yib yozish.Ushbu texnologiya yordamida o'yilgan so'zlarda hech qanday nish yo'q, ob'ektning yuzasi silliq va tekis bo'lib, qo'l yozuvi eskirmaydi.Uning xususiyatlari va afzalliklari quyidagilardan iborat: xavfsiz va ishonchli;Aniq va puxta, aniqlik 0,02 mm ga yetishi mumkin;Qayta ishlash jarayonida atrof-muhit muhofazasi va materiallarni tejash;Chiqish chizmalariga ko'ra yuqori tezlikda, yuqori tezlikda o'yma;Kam xarajat, ishlov berish miqdori bilan cheklanmagan va hokazo.
8. Lazerli 3D bosib chiqarish
Jarayon lazerli qoplama texnologiyasini qabul qiladi, bu oddiy moddani yoki qotishma kukunini to'g'ridan-to'g'ri eritish uchun ko'krak orqali tashiladigan kukun oqimini nurlantirish uchun lazerdan foydalanadi.Lazer nurlari chiqib ketgandan so'ng, qotishma suyuqligi tezda qotishma prototipini amalga oshirish uchun tezda qotib qoladi.Hozirgi vaqtda u sanoat modellashtirish, mashinasozlik, aerokosmik, harbiy, arxitektura, kino va televidenie, maishiy texnika, engil sanoat, tibbiyot, arxeologiya, madaniyat va san'at, haykaltaroshlik, zargarlik va boshqa sohalarda keng qo'llanilmoqda.
9. Lazerli sirtni qayta ishlash va qayta ishlab chiqarishning tipik sanoat ilovalari
Hozirgi vaqtda sirtni lazer bilan qayta ishlash va qo'shimchalar ishlab chiqarish texnologiyalari, jarayonlari va uskunalari metallurgiya, tog'-kon mashinalari, qoliplar, neft energetikasi, apparat vositalari, temir yo'l tranziti, aerokosmik, mashinasozlik va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
10. Lazerli elektrokaplama texnologiyasini qo'llash
Lazerli elektrokaplama - bu mikroelektron qurilmalar va keng ko'lamli integral mikrosxemalar ishlab chiqarish va ta'mirlash uchun katta ahamiyatga ega bo'lgan yangi yuqori energiyali nurli elektrokaplama texnologiyasi.Hozirgi vaqtda lazerli elektrokaplama, lazer ablasyonu, plazma lazerini yotqizish va lazer oqimi printsipi hali ham tadqiqot ostida bo'lsa-da, ularning texnologiyalari qo'llanilgan.Uzluksiz lazer yoki impulsli lazer elektrokaplama vannasidagi katod yuzasini nurlantirganda, nafaqat metallning cho'kish tezligini sezilarli darajada yaxshilash mumkin, balki kompyuterdan lazer nurining traektoriyasini nazorat qilish uchun ham himoyalanmagan qoplamani olish uchun foydalanish mumkin. kutilayotgan murakkab geometriya.
Lazerli elektrokaplamani amalda qo'llash asosan quyidagi ikkita xususiyatga asoslanadi:
(1) Lazer nurlanish sohasidagi tezlik tanadagi elektrokaplama tezligidan ancha yuqori (taxminan 103 marta);
(2) Lazerning nazorat qilish qobiliyati kuchli, bu materialning kerakli qismini kerakli miqdordagi metallni cho'ktirishi mumkin.Oddiy elektrokaplama butun elektrod substratida sodir bo'ladi va elektrokaplama tezligi sekin, shuning uchun murakkab va nozik naqshlarni shakllantirish qiyin.Lazerli elektrokaplama lazer nurini mikrometr o'lchamiga moslashtirishi va mikrometr o'lchamida himoyalanmagan kuzatuvni amalga oshirishi mumkin.Sxemani loyihalash, kontaktlarning zanglashiga olib ta'mirlash va mikroelektronik konnektor komponentlarida mahalliy yotqizish uchun ushbu turdagi yuqori tezlikdagi xaritalash tobora amaliy bo'lib bormoqda.
Oddiy elektrokaplama bilan solishtirganda, uning afzalliklari quyidagilardan iborat:
(1) 1 m M/s gacha lazerli oltin qoplama, 10 m M/s gacha lazerli mis qoplama, 12 m M/s gacha lazerli jetli oltin qoplama, 50 mk M/s gacha bo‘lgan lazerli mis qoplama kabi tez cho‘ktirish tezligi m m/s;
(2) Metall cho'kma faqat lazer nurlanish zonasida sodir bo'ladi va mahalliy cho'kma qoplamasi himoya choralarisiz olinishi mumkin, bu esa ishlab chiqarish jarayonini soddalashtiradi;
(3) Qoplamaning yopishqoqligi sezilarli darajada yaxshilanadi;
(4) Avtomatik boshqaruvni amalga oshirish oson;
(5) Qimmatbaho metallarni tejash;
(6) Uskunaga sarmoya va ishlov berish vaqtini tejang.
Uzluksiz lazer yoki impulsli lazer elektrokaplama vannasidagi katod yuzasini nurlantirganda, nafaqat metallning cho'kish tezligini sezilarli darajada oshirishi mumkin, balki kompyuter kutilgan kompleks bilan himoyalanmagan qoplamani olish uchun lazer nurlarining harakat yo'lini boshqarishi mumkin. geometriya.Lazerli reaktiv elektrokaplamaning joriy yangi texnologiyasi lazer bilan takomillashtirilgan elektrokaplama texnologiyasini elektrokaplama eritmasini püskürtme bilan birlashtiradi, shuning uchun lazer va qoplama eritmasi bir vaqtning o'zida katod yuzasiga otilishi mumkin va massa uzatish tezligi massa uzatish tezligidan ancha tezroq bo'ladi. lazer nurlanishidan kelib chiqadigan mikro aralashtirish, shu bilan juda yuqori cho'kish tezligiga erishiladi.
Kelajakdagi rivojlanish va innovatsiyalar
Kelajakda sirtni lazer bilan qayta ishlash va qo'shimchalar ishlab chiqarish uskunalarini rivojlantirish yo'nalishini quyidagicha umumlashtirish mumkin:
·Yuqori samaradorlik - zamonaviy sanoatning tez ishlab chiqarish ritmiga javob beradigan yuqori qayta ishlash samaradorligi;
· Yuqori unumdorlik - uskunaning turli xil funktsiyalari, barqaror ishlashi va turli xil ish sharoitlariga mos keladi;
·Yuqori intellekt - aql darajasi doimiy ravishda yaxshilanadi, qo'lda kamroq aralashuv;
· Arzon xarajat - uskunaning narxi nazorat qilinadi va sarf materiallari narxi kamayadi;
· Moslashtirish - uskunani shaxsiy moslashtirish, sotishdan keyingi aniq xizmat,
·Komplekslash - lazer texnologiyasini an'anaviy qayta ishlash texnologiyasi bilan birlashtirish.
Xabar vaqti: 2022 yil 17-sentabr