Parametry během procesu laserového plátování

Vysokorychlostní laserové plátování je rychlá technologie laserové povrchové úpravy. Jeho procesní vlastnosti jsou dobrá kvalita opláštění, vysoká rychlost, nízké náklady a má určité konkurenční výhody na trhu. Nesprávný výběr parametrů procesu plátování vysokorychlostním laserem může vést k problémům, jako je špatná kvalita tváření a snadná deformace.

 

Klíčové parametry procesu vysokorychlostního laserového plátování se nazývají parametry zpracování, které přímo ovlivňují efekt laserového plátování a kvalitu tváření. Například: výkon laseru, tvar bodu, velikost bodu, vzdálenost zpracování atd., to vše ovlivní morfologii a kvalitu obkladové vrstvy. V následujícím textu je vysvětleno především osm parametrů zpracování zahrnutých do procesu vysokorychlostního laserového plátování.

 

 

1. Výkon laseru:energetický výstup laseru za jednotku času. Vysokorychlostní laserové plátování obecně používá lasery třídy KW, jako jsou LT-3KW, LT-4KW atd., které jsou na trhu široce používány a mohou uspokojit potřeby většiny oborů.

 

2. Bodový tvar:Bodový tvar je důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu opláštění. Tvar bodu je určen optickým systémem laseru. Poté, co je laserový paprsek emitován z podavače prášku, prochází skenovacím systémem a poté na substrát a vytváří různé body na různých místech. Bodový tvar přímo ovlivňuje efekt opláštění a kvalitu tvarování. Běžné tvary světelných bodů jsou rozděleny na kruhové a obdélníkové a uživatelé si je mohou vybrat podle vlastností zpracovávaného objektu.

 

3. Velikost místa:Velikost bodu se vztahuje k oblasti povrchu substrátu, do které je paprsek skenován. Během procesu laserového plátování je laserová energie nejprve soustředěna ve středu plátovací vrstvy a poté vyzařována do okolí. Velikost bodu ovlivňuje především hustotu optického výkonu, tedy světelnou energii na jednotku plochy. Za stejných podmínek výkonu platí, že čím menší je velikost bodu, tím větší je hustota optického výkonu. Spoty s vysokou hustotou výkonu jsou vhodné pro vysoké opláštění. Kovový prášek s bodem tání.

 

4. Vzdálenost zpracování:také nazývaná míra překrytí, odkazuje na vzdálenost potřebnou k tomu, aby laserový paprsek absorboval teplo z roztavené lázně během laserového plátování. V procesu laserového plátování je vzdálenost bodu důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu plátování. Při skutečném zpracování, kdy se vzdálenost bodu změní v rozsahu 3-5 mm, je kvalita obkladové vrstvy dobrá, takže vzdálenost bodu je obecně řízena na 3-5 mm.

 

5. Míra překrytí:Míra překrytí se vztahuje k míře překrytí mezi práškem povlakového kovu a substrátem. Míra překrytí je důležitým parametrem, který ovlivňuje drsnost povrchu obkladové vrstvy. Čím větší je poměr překrytí mezi obkladovým materiálem a podkladem, tím snazší je získat povrch obkladové vrstvy s nižší drsností.

 

Když se průměr bodu zvětší, hustota energie laserového paprsku se zvýší, roztavená lázeň se při zahřátí rozšíří, zrychlí se rychlost tavení a na substrátu se vytvoří více malých otvorů.

 

Zvýší se míra překrytí a sníží se drsnost povrchu obkladové vrstvy. Je však obtížné zajistit jednotnost překryté části. Hloubka překrývající se oblasti mezi každou vrstvou obkladu je odlišná od hloubky středu každé vrstvy obkladu, čímž ovlivňuje celou vrstvu obkladu. Míra překrytí u vysokorychlostního opláštění je až 70 %-80 % (míra překrytí běžného opláštění je 30 %-50 %).

 

6. Rychlost opláštění:Rychlost opláštění i rychlost opláštění mohou udávat rychlost opláštění. Při skutečných měřeních je rychlost linky vysokorychlostního laserového plátování Rio Tinto 20 m/min-50 m/min, a když je tloušťka plátování 0.2-0. 6 mm, účinnost opláštění je 0.6-1.2 metrů čtverečních/hod.

 

7. Způsob podávání prášku:Podavač prášku ve vysokorychlostním laserovém plátování je klíčem k zajištění kvality laserového plátování. Způsoby podávání prášku vysokorychlostním laserovým plátováním zahrnují hlavně podávání prstencového prášku a podávání středového prášku. Středové podávání prášku má vyšší míru využití prášku než prstencové podávání prášku, ale konstrukce je obtížná a vyžaduje prstenec, který obklopuje paprsek. Tuba s práškem po dobu jednoho týdne. V současnosti je na trhu mnoho aplikací pro kruhové podávání prášku.

 

8. Tlak ochranného plynu:Během procesu vysokorychlostního laserového plátování se matrice a plátovací materiál snadno oxidují. Oxidy obsažené v krycím materiálu způsobí, že povrch matricového materiálu zčerná, ztmavne a ztvrdne, což vážně ovlivní kvalitu povrchu obrobku. Aby se zabránilo oxidaci obkladového materiálu, musí být obrobek chráněn. Vysokorychlostní laserové plátování lze provádět pod ochranným plynem. Jako ochranný plyn se obecně používá dusík nebo argon. Používá se hlavně k podávání prášku a vytváření ochranné oblasti kolem bazénu s laserovým obkladem, aby se snížila oxidace.