شرح مفصل لمعلمات المعالجة الرئيسية لتكسلة ليزر عالية -
الكسوة الليزرية عالية- هي تقنية معالجة سطحية ليزر سائدة وفعالة في المجال الصناعي. بفضل مزاياها الأساسية لجودة الكسوة الممتازة وسرعة المعالجة السريعة والتكلفة الشاملة المنخفضة ، يتم استخدامها على نطاق واسع في سيناريوهات مثل إصلاح الأجزاء وتصلب السطح. ومع ذلك ، فإن تأثير التكوين النهائي وجودة المعالجة تعتمد بشكل كبير على التكوين المعقول للمعلمات الرئيسية - إذا تم اختيار المعلمات بشكل غير صحيح ، فقد يتسبب ذلك بسهولة في مشاكل مثل تشوه طبقة الكسوة وخشونة السطح والأكسدة. ستقوم هذه المقالة بتحليل معلمات المعالجة الرئيسية الثمانية التي تؤثر على تأثير الكسوة بالليزر العالية- ، مما يساعد المؤسسات والفنيين على إتقان منطق تحسين المعلمة وتحسين استقرار عملية الكسوة.
المعلمات الأساسية لتوريد الطاقة والليزر بقعة
تشكل قوة الليزر والشكل الفوري بالليزر وحجم بقعة الليزر معًا "أساس الطاقة" المكسوة بالليزر العالية- ، مما يحدد مباشرة كفاءة الذوبان وتوزيع الطاقة لطبقة الكسوة. من حيث قوة الليزر ، يتم استخدام KW - مثل LT - 3KW و LT - 4KW تستخدم على نطاق واسع في السوق ، والتي يمكن أن تلبي احتياجات الطاقة في معظم السيناريوهات الصناعية ، وتجنب ذوبان المسحوق غير الكامل بسبب الطاقة غير الكافية أو الركيزة. يتم تحديد الشكل الموضعي بالليزر بواسطة النظام البصري: البقع الدائرية مناسبة للتكتل الموحد للقطاعات العادية (على سبيل المثال ، الأسطح الأسطوانية) ، في حين أن البقع المستطيلة أكثر ملاءمة لمعالجة لوحة مسطحة- الكبيرة. يؤثر حجم بقعة الليزر على كثافة طاقة الليزر - تحت نفس القوة ، فإن البقع الصغيرة مناسبة للانصهار العالي- ذوبان - أدوات المعادن النقطة (على سبيل المثال ، سبائك التيتانيوم) ، والمواقع الكبيرة يمكن أن تمنع التدفق المفرط في النقطة المنخفضة.
المعلمات الرئيسية لمعالجة التحكم الدقة
تعد مسافة المعالجة (مسافة بقعة بالليزر) ومعدل التداخل مؤشرين أساسيين لضمان "دقة وتسطيح" الكسوة ذات السرعة العالية-. تشير مسافة المعالجة إلى المسافة المطلوبة لحزمة الليزر لامتصاص الحرارة من البركة المنصهرة. في التطبيقات العملية ، عندما يتم التحكم في مسافة المعالجة ضمن نطاق 3 - 5 مم ، تكون قوة الترابط وجودة سطح طبقة الكسوة مثالية. قد تسبب المسافة قصيرة جدًا في ارتفاع درجة الحرارة وتشوه الركيزة ، في حين أن المسافة طويلة جدًا ستزيد من فقدان الطاقة. ينقسم معدل التداخل إلى "مسحوق - تداخل الركيزة" و "تداخل مسار البقعة بالليزر": كلما ارتفعت الأولى ، كلما كان ذلك أسهل في تقليل خشونة السطح ؛ يحتاج الأخير إلى الوصول إلى 70 ٪ -80 ٪ في الكسوة عالية السرعة (أعلى بكثير من 30 ٪ -50 ٪ من الكسوة التقليدية). ومع ذلك ، من الضروري موازنة توحيد العمق في المنطقة المتداخلة لتجنب العيوب المحلية الناجمة عن التداخل المفرط.
معلمات التحسين لمعالجة كفاءة وتغذية المسحوق
ترتبط سرعة الكسوة وطريقة تغذية المسحوق ارتباطًا مباشرًا بـ "كفاءة المعالجة ومعدل استخدام المسحوق" من الكسوة بالليزر العالية-. يمكن قياس سرعة الكسوة بالسرعة الخطية (20 م/دقيقة - 50 m/min في الاختبارات الفعلية) ومعدل المنطقة (0.6 - 1.2 m²/h عندما يكون سمك الكسوة 0.2 - 0.6 mm). يحتاج إلى مطابقة قوة الليزر وحجم البقعة: السرعة بسرعة كبيرة قد تقلل بسهولة من قوة الترابط ، في حين أن السرعة البطيئة للغاية ستخفض الكفاءة. تنقسم طرق تغذية المسحوق إلى تغذية المسحوق المركزي وتغذية المسحوق الحلقي: يتمتع تغذية المسحوق المركزي بمعدل استخدام مسحوق أعلى ولكن يصعب تصميمه ، مما يجعله مناسبًا لسيناريوهات إصلاح الدقة ؛ تتميز تغذية المسحوق الحلقي بهيكل بسيط وتطبيق واسع ، والذي يمكن أن يلبي احتياجات الكسوة التقليدية الكبيرة -.
معلمات حماية الأكسدة وضمان الجودة
يعد ضغط الغاز التدريع ضمانًا رئيسيًا لتجنب "عيوب الأكسدة" في الكسوة الليزرية عالية السرعة-. أثناء عملية الكسوة ، تكون مادة الركيزة والكسوة عرضة للتفاعل مع الأكسجين في الهواء لتشكيل أكاسيد ، مما يؤدي إلى تحول سطح الشغل إلى اللون الأسود ، الباهت ، والصلب. لذلك ، يجب استخدام النيتروجين أو الأرجون كغاز محامي - فهو لا يساعد فقط في تغذية المسحوق ولكن أيضًا يشكل منطقة واقية مغلقة حول المسبح المنصهر. في التشغيل الفعلي ، يجب ضبط الضغط وفقًا لسرعة الكسوة ومقدار تغذية المسحوق لضمان التغطية الكاملة لمنطقة الحماية ، مع تجنب نبتة تجمع المنصهر الناجم عن الضغط المفرط أو عدم كفاية الحماية بسبب الضغط الكافي.
ملخص اختيار المعلمة لـ High - السرعة الكسوة بالليزر
يجب أن يتبع تحسين المعلمة من الكسوة العالية - السرعة مبدأ "المطابقة التآزرية": الطاقة - المعلمات ذات الصلة (PRAIMERATION POWER ، PROT) السرعة ، طريقة تغذية المسحوق) تؤثر على كفاءة الإنتاج ، والحماية - المعلمات ذات الصلة (ضغط الغاز التدريبي) تجنب عيوب الأكسدة. تحتاج المؤسسات إلى ضبط مجموعات المعلمة بطريقة مستهدفة استنادًا إلى مادة الشغل (على سبيل المثال ، High - Melting - point/low - melting {- point metals) ، forming reperies (eg ، showness) ، and production scenarios ( تصلب). وبهذه الطريقة فقط ، يمكن استخدام المزايا الفنية لتكتل الليزر العالي - بشكل كامل ، مما يحقق تحسنًا مزدوجًا في استقرار العملية وكفاءة المعالجة.