Lazer Temizleme Dışında Lazer Yüzey İşlem Teknolojileri Nelerdir?

Lazer teknolojisi uzun zamandır kaynak, kesme ve markalamada yaygın kullanımıyla bilinmektedir. Son iki yıldır lazerle temizlemenin giderek yaygınlaşmasıyla birlikte lazerle yüzey işleme kavramı giderek daha fazla ilgi odağı haline gelmiş ve insanların akıllarında yer etmeye başlamıştır. Lazer temassız bir şekilde, yüksek esneklikle, yüksek hızda, gürültüsüz, ısıdan etkilenen bölgede tahribatsız küçük taban malzemesi, sarf malzemesi ve çevre koruması olmadan ve düşük karbonla işlenir.

Lazer temizlemeye ek olarak aslında lazer parlatma, lazer kaplama, lazerle sertleştirme vb. gibi birçok uygulama kategorisi vardır. Bu yöntemler, yüzeyin hidrofobik bir fonksiyona sahip olmasını sağlamak veya yaklaşık 10 mikron çapında ve yalnızca 10 mikron derinliğinde küçük çöküntüler oluşturmak için lazer darbeleri kullanmak gibi, malzemenin yüzeyinin spesifik fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirmek için kullanılır. pürüzlülüğü arttırmak, yüzey yapışmasını arttırmak vb. için birkaç mikron.

Lazer temizliğin yanı sıra aşağıdaki lazer yüzey işleme yöntemlerini biliyor musunuz?

Lazerle söndürme, karmaşık parçaların yüksek gerilimle işlenmesine yönelik çözümlerden biridir. Eksantrik milleri ve bükme takımları gibi yüksek aşınmaya sahip parçaların stresini artırabilir ve parçaların ömrünü uzatabilir.

Prensibi, karbon içeren iş parçasının yüzeyini biraz daha düşük bir erime sıcaklığına (900-1400 derece, ışınlama gücünün %40'ü emilir) kadar ısıtarak metal kafes içindeki karbon atomlarını yeniden düzenlemektir. ve ardından lazer ışını ısıtma yüzeyini besleme yönü boyunca dengeler ve lazer ışını hareket ettikçe çevredeki malzeme hızla soğur. Metal kafes orijinal formuna geri döndürülemez, bu da sertliği önemli ölçüde artıran martensit oluşumuna neden olur. Lazer sertleştirmeyle elde edilen karbon çeliğinin dış katmanının sertleşme derinliği genellikle 0,1-1,5 mm'dir ve bazı malzemelerde 2,5 mm veya daha fazlası elde edilebilir. Geleneksel söndürme yöntemiyle karşılaştırıldığında avantajları şunlardır: 1. Hedef ısı girişi yerel alanla sınırlıdır, dolayısıyla işlem sırasında neredeyse hiç bileşen bükülmesi olmaz. Yeniden işleme maliyetleri azaltılabilir, hatta tamamen ortadan kaldırılabilir; 2. Geleneksel söndürme yöntemleriyle söndürülemeyen yerel olarak sınırlı fonksiyonel yüzeylerin doğru şekilde sertleştirilmesini gerçekleştirebilen karmaşık geometrik yüzeyler ve hassas parçalarda da sertleştirilebilir; 3. Bozulma yok. Geleneksel sertleştirme işlemi, daha yüksek enerji girişi ve söndürme nedeniyle deformasyon üretir, ancak lazerle sertleştirme işleminde, lazer teknolojisi ve sıcaklık kontrolü sayesinde ısı girişi hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Bileşenler neredeyse orijinal durumlarında kalır; 4. Bileşenin sertlik geometrisi "anında" değiştirilebilir. Bu, optiklerin/tüm sistemin dönüştürülmesine gerek olmadığı anlamına gelir.

Lazer kaplama, metal malzemelerin yüzey modifikasyonuna yönelik teknolojik yöntemlerden biridir. Yapılandırma süreci sırasında lazerler, teknik özellikleri değiştirmek ve hedefli bir şekilde yeni işlevler geliştirmek için katmanlarda veya alt katmanlarda düzenli düzenlenmiş geometriler oluşturur. Eylem süreci kabaca, bir yüzey üzerinde tekrarlanabilir bir şekilde düzenli olarak düzenlenmiş geometrik şekiller oluşturmak için lazer radyasyonunun (genellikle kısa lazer ışığı darbeleri) kullanılmasıdır. Lazer ışını malzemeyi kontrollü bir şekilde eritir ve uygun süreç yönetimi sayesinde tanımlanmış bir yapıya katılaşır.

Örneğin hidrofobik yüzey yapıları suyun yüzeyden akmasını sağlar. Bu özellik, ultra kısa darbeli lazerler ile yüzeyde mikron altı yapılar oluşturularak elde edilebilmekte ve oluşturulacak yapılar, lazer parametreleri değiştirilerek hassas bir şekilde kontrol edilebilmektedir. Hidrofilik yüzeyler gibi zıt etkiler de elde edilebilir.

Su damlası lazeri ilgili teknoloji sayesinde yüzey pürüzlülüğünü artırır.

Otomobil panelini boyamak için, boyanın yapışmasını arttırmak için levhanın yüzeyi eşit şekilde dağıtılmış "mikro çukurlar" olmalıdır ve saniyede binlerce ila onbinlerce kez odaklanan darbeli lazer ışını rulo yüzeyine çarparak oluşur. odak noktasında rulo yüzeyinde küçük bir eriyik havuzu oluşturulur ve küçük eriyik havuzunu yanlara doğru üflenir, böylece eriyik havuzundaki eriyik, aşağıdakilere göre dairesel bir dışbükey yay oluşturacak şekilde mümkün olduğunca erime havuzunun kenarına biriktirilir. belirtilen gereksinimler. Bu küçük tümsekler ve mikro çukurlar yalnızca malzeme yüzeyinin pürüzlülüğünü iyileştirmekle kalmaz, boyanın yapışmasını arttırır, aynı zamanda malzemenin yüzey sertliğini de iyileştirerek servis ömrünü uzatır. Bazı metal malzemelerin sürtünme özellikleri veya elektriksel ve termal iletkenlik gibi belirli özellikler lazer yapısı tarafından üretilir. Ayrıca lazer yapılandırma iş parçasının bağlanma mukavemetini ve servis ömrünü de arttırır.

Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında yüzey lazer yapılanması daha çevre dostudur ve ilave kumlama maddesi veya kimyasal madde gerektirmez. Tekrarlanabilir ve doğru lazer, mikrona kadar kontrollü yapılar elde eder ve kopyalanması çok kolaydır.

Tekrarlanabilir ve doğru lazer, mikrona kadar kontrollü yapılar elde eder ve kopyalanması çok kolaydır. Az bakım gerektiren lazer, hızlı aşınan mekanik aletlerle karşılaştırıldığında temassızdır, dolayısıyla kesinlikle aşınma olmaz. Hiçbir sonradan işleme gerek yoktur ve lazerle işlenmiş parçalar üzerinde hiçbir erime veya başka işlem kalıntısı kalmaz.

Lazer temperleme, lazer renk işaretleme olarak da bilinen lazer renklendirme yüzey işleminde yaygın olarak kullanılır. Prosesin prensibi, lazer malzemeyi ısıttığında metalin yerel olarak erime noktasının biraz altına kadar ısıtılması ve uygun proses parametreleri altında kapının yapısının değişmesidir. İş parçasının yüzeyinde bir oksit tabakası oluşturacak, bu film tabakası ışık ışınımı altında, olay ışık girişimi şu anda çeşitli temper renklerinin ortaya çıkmasına neden olacak, bu sihirli renk işaretleme tabakası tabakası tarafından oluşturulan yüzey, Gözlem açısı değişir, işaretli desen de çeşitli farklı renkleri değiştirir.

Bu renkler yaklaşık 200 dereceye kadar sabit bir sıcaklığı korur. Daha yüksek sıcaklıklarda ızgara başlangıç ​​durumuna döner; işaretler kaybolur. Yüzey kalitesi bozulmadan kalacaktır. Sahtecilikle mücadele uygulamalarında yüksek derecede güvenlik ve izlenebilirliğe sahiptir. Son yıllarda tıbbi teknoloji alanında olgunlaşmış olup, ultra kısa darbeli lazerler aracılığıyla yeni siyah işaretlemenin yanı sıra, ürün tanımlaması için de oldukça uygun olup, bu sayede UDI Direktifine göre benzersiz izlenebilirlik elde etmektedir.

Metal ve sermet karışımlı malzemelere uygun bir eklemeli imalat prosesidir. Bu, 3B geometriler oluşturmanıza veya değiştirmenize olanak tanır. Bu üretim yöntemi kullanılarak lazerin onarılması veya kaplanması da mümkündür. Havacılık ve uzayda türbin kanatlarını onarmak için katmanlı üretim kullanılıyor. Takım ve kalıp yapımı alanında, çatlamış veya aşınmış kenarlar ve fonksiyonel yüzeyler onarılabilir, hatta kısmen zırhlanabilir. Enerji teknolojisi veya petrokimya alanında aşınma ve korozyonu önlemek için yatak konumlarının, silindirlerin veya hidrolik bileşenlerin kaplanması. Eklemeli imalat aynı zamanda otomotiv imalatında da kullanılmaktadır. Burada çok sayıda bileşen değiştirildi. Geleneksel lazer metal kaplamada, lazer ışını önce iş parçasını lokal olarak ısıtır ve ardından erimiş bir havuz oluşturur. İnce metal tozu daha sonra lazer işleme kafasının nozulundan doğrudan erimiş havuza püskürtülür. Yüksek hızlı lazer metal kaplama işleminde, toz parçacıkları taban yüzeyinin üzerinde neredeyse erime sıcaklığına kadar ısıtılır. Böylece toz parçacıklarının erimesi için daha az zaman gerekir. Etkisi: İşlem hızını önemli ölçüde artırın. Daha küçük termal etki nedeniyle, alüminyum ve dökme demir alaşımları gibi ısıya karşı çok hassas olan malzemelerin yüksek hızlı lazer metal kaplama ile kaplanması da mümkündür. HS-LMD prosesi ile rotasyonel simetrik yüzeylerde 1500 cm²/dk'ya kadar çok yüksek yüzey hızları oluşturulabilmektedir. Aynı zamanda dakikada yüzlerce metreye varan ilerleme hızlarına ulaşılır. Pahalı parçaları veya kalıpları lazer tozu lazer metal kaplamayla hızlı ve kolay bir şekilde onarın. Büyük ve küçük yaralanmalar hızla ve neredeyse iz bırakmadan onarılabilir. Tasarımı da değiştirebilirsiniz. Bu, zamandan, enerjiden ve malzemeden tasarruf sağlar. Özellikle nikel veya titanyum gibi pahalı metaller için buna değer. Tipik uygulama örnekleri türbin kanatları, çeşitli pistonlar, valfler, miller veya kalıplardır.

Binlerce mikro lazer (VCsel) tek bir çip üzerine monte edilmiştir. Her verici, bu tür 56 çiple donatılmıştır ve bir modül, birkaç vericiden oluşur. Dikdörtgen ışıma alanı milyonlarca mikro lazer içerebilir ve birkaç kilowatt kızılötesi lazer gücü üretebilir. VCSEL, geniş bir yönlü dikdörtgen ışın kesit alanı boyunca 100 W/cm² radyasyon yoğunluğuna sahip yakın kızılötesi bir ışın üretir. Prensip olarak bu teknoloji, hassas yüzey ve sıcaklık kontrolünün gerekli olduğu tüm endüstriyel prosesler için uygundur. Lazer ısıl işlem modülü özellikle yüksek hassasiyetli ve esnek geniş alanlı ısıtma uygulamaları için uygundur. Geleneksel ısıtma yöntemleriyle karşılaştırıldığında bu yeni ısıtma işlemi daha fazla esneklik, doğruluk ve maliyet tasarrufu sunuyor.

Teknoloji, alüminyum folyonun kırışmasını önlemek için torbalanmış pilleri kapatmak ve böylece pilin ömrünü uzatmak için kullanılabilir. Aynı zamanda hücreli alüminyum folyonun kurutulması, foton sızan güneş panelleri ve ısıtılacak alanların çelik ve silikon plakalar gibi belirli malzemelerle hassas şekilde işlenmesi için de kullanılabilir.

Lazer parlatma teknolojisinin mekanizması, yüzeyin yeniden eritilmesine ve lazerle yeniden eritme katmanının yeniden katılaşmasına dayanan yüzeyin dar erimesi ve yüzeyin aşırı erimesidir. Metal yüzey yeterince yüksek enerjili bir lazerle ışınlandığında, yüzey belirli bir derecede yeniden erimeye, yeniden dağılıma uğrar ve yüzey çekme gerilimi ve yerçekiminin etkisiyle katılaşmadan önce pürüzsüz bir yüzey elde edilir. Eriyik tabakasının tüm kalınlığı, dalganın zirvesine kadar oluğun yüksekliğinden daha azdır, böylece erimiş metalin tamamı yakındaki oluğa doldurulur, bu doldurmanın itici gücü kılcal etki ile elde edilir ve Daha kalın eriyik tabakası, sıvı metalin eriyik havuzunun merkezinden dışarı doğru akmasını teşvik edecektir. İtici güç, termal kılcal etki veya onu yeniden dağıtan Marconi etkisidir.

Silisyum karbür seramik malzemesinin hafif büyük teleskop optik bileşenleri (özellikle büyük boyutlu ve karmaşık şekilli aynalar) gibi uygulama durumları. RB-SiC, tipik olarak yüksek sertlikte ve çok fazlı bir malzeme olarak zor bir yüzey hassas cilalama teknolojisine ve düşük verimliliğe sahiptir. Si tozuyla önceden kaplanmış RB-SiC yüzeyini femtosaniye lazerle değiştirerek, yalnızca 4,5 saatlik cilalamanın ardından yüzey pürüzlülüğü Sq 4,45 nm olan optik yüzey elde edilebilir ve cilalama verimliliği bundan 3 kat daha yüksektir. doğrudan taşlama parlatma. Lazer parlatma aynı zamanda kalıp, CAM ve türbin kanadının parlatılmasında da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Lazer darbeli dövme olarak da bilinen lazer şok güçlendirme, metal parçaların yüzeyini yüksek enerji yoğunluğu, yüksek odaklama, kısa darbeli lazer (λ=1053nm) ve yüzey metalinin (veya soğurma katmanının) anında ışınlanmasıdır. Yüksek güç yoğunluklu lazerin etkisi altında bir plazma patlaması oluşturur ve patlama şok dalgası, kısıtlama katmanının altındaki metal parçaların içine iletilir, böylece yüzey taneciği sıkıştırıcı plastik deformasyon üretir. Parçaların daha kalın yüzeylerinde artık basınç gerilmesi ve tane incelmesi gibi yüzey güçlendirme etkileri elde edilir. Geleneksel mekanik kumlamayla karşılaştırıldığında aşağıdaki avantajlara sahiptir:

1. Güçlü yönelim: Lazer, metal yüzeye kontrol edilebilir bir Açıyla etki eder ve enerji dönüşüm verimliliği yüksektir, mekanik mermi çarpma açısı ise rastgeledir.

2. Büyük kuvvet: Lazer püskürtmeli plazmanın ürettiği anlık basınç birkaç GPa kadar yüksektir; Yüksek güç yoğunluğu: Lazer şok tepe güç yoğunluğu birkaç ila düzinelerce GW/cm2'ye ulaşır.

3. İyi yüzey bütünlüğü: Lazer şokunun yüzeyde neredeyse hiç püskürtme etkisi yoktur ve mekanik bilyeli dövme sonrasında yüzey topografyası hasar görür ve stres konsantrasyonu oluşur. Lazer şokundan sonra maksimum basınç gerilimi değeri daha iyidir. Yüzey artık basınç gerilimi yaklaşık %40~%50 oranında artırılır ve iş parçasının yorulma ömrü, yüksek sıcaklık direnci ve bükülme oluşumu önemli ölçüde iyileştirilir. Şu anda uçak yüzey işleminde, uçak motoru yüzey işleminde ve diğer alanlarda kullanılmaktadır.

Xi'an Guosheng Lazer Technology Co., Ltd., otomatik lazer kaplama makinesi, yüksek hızlı lazer kaplama makinesi, lazer söndürme makinesi, lazer kaynak makinesi ve lazer 3D baskı ekipmanlarının Ar-Ge, üretim ve satışında uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji kuruluşudur. Ürünlerimiz uygun maliyetli olup yurt içi ve yurt dışında satılmaktadır. Ürünlerimizle ilgileniyorsanız lütfen bob@gshenglaser.com adresinden bizimle iletişime geçin.