عالي السرعة مقابل الكسوة بالليزر التقليدية: تحليل مقارن

مزايا ملحوظة لكسى الليزر عالي السرعة

​

الكسوة بالليزر عالية السرعة لها مزايا بارزة: يمكن أن تصل سرعتها الخطية إلى 100 متر/دقيقة ، مع كفاءة الكسوة 3-4 أضعاف الكسوة التقليدية ؛ طبقة الكسوة مسطحة ويمكن أن تكون أرضية مباشرة ومصقول ، وتوفير المواد وتكاليف المعالجة ؛ يمكنه التعامل مع كل من الطلاء الرقيق (0.2-0.3 مم) والطوائح متوسطة السمك (0.3-1.5 مم) ، وكذلك الكسوة متعددة الطبقات في الحالات الخاصة ؛ ينتج عنه انخفاض مدخلات الحرارة إلى قطعة العمل والحد الأدنى من التشوه ، مما يجعله مناسبًا لمعالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة والمكونات الصغيرة ؛ معدل التخفيف يمكن التحكم فيه ؛ تتيح كثافة الطاقة العالية الكسوة لمواد مسحوق النقطة العالية. يمكن أن يدرك تقوية السطح للمعادن غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم والتيتانيوم ، مع نطاق تطبيق واسع ، وهو حاليًا بديل قابل للتطبيق للطفوليات الكهربائية.

أوجه القصور الحالية من الكسوة بالليزر عالية السرعة

 

ومع ذلك ، فإن الكسوة بالليزر عالية السرعة لها عيوب أيضًا: يبلغ معدل استخدام المسحوق الحالي حوالي 70 ٪ ، وهو أقل قليلاً من نسبة الكسوة بالليزر التقليدية ، مما يتطلب مزيد من التحسن من خلال الوسائل الفنية ؛ لتحقيق جودة أعلى من السطح ، يستخدم عمومًا مساحيق كروية دقيقة من 20 إلى 53μm (مما يساعد على توفير المواد وتقليل تكاليف المعالجة) ، ولكن مثل هذه المساحيق الدقيقة أغلى قليلاً من المساحيق الخشنة 50-150μm شائعة الاستخدام في مكاسب الليزر التقليدية ؛ كتقنية جديدة ، فإن عمليتها أكثر تعقيدًا إلى حد ما من الكسوة التقليدية.

الميزات الشائعة لتكتل الليزر العالي السرعة والليزر التقليدي

​

يشترك الاثنان في العديد من القواسم المشتركة: إنهما متوافقان في مواد الكسوة-يمكن أيضًا التعامل مع مواد الكسوة التي يمكن أن ترتديها الكسوة التقليدية بالليزر عن طريق الكسوة عالية السرعة بالليزر ، ويمكن حتى أن ترتدي الكسوة عالية السرعة مواد عالية النقطة التي لا يمكن أن تكون طائرة تقليدية ؛ كلاهما يحقق الترابط المعدني ، على الرغم من أن طلاء الكسوة عالية السرعة أكثر سلاسة (على غرار الرش الحراري) في حين أن الكسوة التقليدية لها تقلبات سطح أكبر ؛ التركيز المفتاح لضبط مسار العملية متسقة ؛ فيما يتعلق بحقول التطبيق ، يمكن تطبيق الكسوة عالية السرعة بالليزر في جميع المناطق التي يتم فيها استخدام الكسوة التقليدية بالليزر ، ويمكن أن تتوسع أيضًا في الحقول خارج نطاق الكسوة التقليدية.

اختراق الكسوة عالية السرعة بالليزر في معالجة المعادن غير الحديدية

 

لطالما كان تعزيز السطح للمعادن غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم حاجة ملحة للصناعة ، لكنها صعبة من الناحية الفنية. لترابط غير معادن ، يمكن استخدام عمليات الرش والكهرباء ؛ بالنسبة للترابط المعدني ، يستخدم الكسوة التقليدية للليزر ليزر YAG حاليًا ، لكن عملية YAG غير فعالة. أجرت بعض الجامعات والمؤسسات أبحاثًا مكثفة حول طرق الكسوة بالليزر التقليدية الأخرى (مثل CO₂ ، أشباه الموصلات ، وأشعة الليزر المقترنة بأشباه الموصلات) ، لكن النتائج غير مرضية. والسبب الرئيسي هو أن النحاس والألومنيوم لهما توصيل حراري عالي ، مما يجعل من الصعب تشكيل تجمع منصهر على الركيزة ، مما يعيق الكسوة.

 

المكونات الأساسية لنظام الكسوة بالليزر

 

رأس الكسوة بالليزر

آلة الليزر الألياف

وحدة تغذية المسحوق

مبرد المياه الليزر

طبقت Guosheng Laser تقنية الكسوة بالليزر عالية السرعة على المعالجة السطحية للمعادن غير الحديدية. تظهر نتائج الاختبار الأولية أن الكسوة بالليزر عالية السرعة يمكن أن تعالج هذا التحدي الصناعي بالكامل. تبلغ كثافة الطاقة من 5 إلى 10 أضعاف الكسوة التقليدية للليزر ، مع جزء من الضوء الذي يعمل مباشرة على الركيزة ، مما يتيح تكوين تجمع منصهر على ركائز النحاس والألومنيوم-وهو السبب الرئيسي في أن الكسوة الليزرية عالية السرعة يمكن أن تحقق الكسوة على هذه المعادن.

ملخص شامل لكسى الليزر عالي السرعة

باختصار ، تتمتع بكسدة الليزر عالية السرعة بمزايا كبيرة في الكفاءة والدقة وتطبيق المواد. في حين أن لديها أوجه القصور مثل استخدام المسحوق المنخفضة ، وزيادة تكاليف المسحوق ، وتعقيد العمليات الأكبر ، فإن قواعدها المشتركة مع الكسوة التقليدية توفر أساسًا لتطبيقه. على وجه الخصوص ، فإن اختراقه في معالجة المعادن غير الحديدية يجعلها تقنية معالجة السطح المعدنية واعدة للغاية.