Laserbekleding: definisie, proses, voordele, 5 gebruike

Wat is laserbekleding?

Bekleding verwys na 'n proses om twee ongelyksoortige metale saam te bind. Laserbekleding is een so 'n bekledingsproses wat gebruik word om materiaal op oppervlaktes met behulp van lasers neer te sit. Die proses begin deur lasers te gebruik om 'n verpoeierde of bedraad toevoermateriaal te smelt om gedeeltes van 'n substraat te bedek of om te vervaardig Laagvervaardigings tegnologie.

Contents [show]

Laseroppervlakbekleding op 'n substraat. Beeldbron: EerstelingЛазерная наплавка запорной арматурыCC BY-SA 4.0

Wat is die proses van laserbekleding?

Oor die algemeen is die poeier wat vir laserbekleding gebruik word, metaalagtig van aard. Hierdie poeier word in die bekledingstelsel ingespuit deur óf laterale óf koaksiale spuitpunte te gebruik. Die metaalpoeierstoom tree in wisselwerking met die laserstraal wat daartoe lei dat die poeier smelt en 'n smeltpoel. Hierdie gesmelte poeier word dan op die substraat neergesit. Die substraat word dan geskuif om die metaalpoel te stol en 'n baan van soliede metaal te genereer. Die CAD (Rekenaar-ondersteunde Ontwerp)-stelsel word gebruik vir die beheer van die beweging van die substraat wat soliede materiale in 'n stel spore inplant. Die vereiste resultaat word uiteindelik verkry nadat die trajek geëindig het. Dit is die mees gebruikte bekledingstegniek met lasers.

4 verskillende variante van metaalpoeiervoedingstelsels. !. Draadstelsel, 2. Sywaartse mondstukstelsel, 3. Radiale mondstukstelsel, 4. koniese mondstukstelsel. Beeldbron: MateriaalgeezaLaserbekleding mondstuk konfigurasiesCC BY-SA 3.0

In sekere stelsels word die mondstuk of laserstelsel toegelaat om te beweeg terwyl die substraat stilstaan ​​wanneer gestolde spore geproduseer word.

laserbekleding
'n Skematiese diagram van 'n lasermetaalbekledingstelsel. Beeldbron: MateriaalgeezaLaserbekledingstelsel opstellingCC BY-SA 3.0

Wat is die gebruike van laserbekleding?

Laseroppervlakbekleding word vir 'n verskeidenheid industriële doeleindes gebruik, soos:

  • Dit word gebruik vir die verbetering van die meganiese eienskappe van materiale gemaak van metaal, keramiek of polimeer.
  • Dit word gebruik om die weerstand teen korrosie te verhoog.
  • Dit word gebruik vir die herstel van verslete dele.
  • Dit word gebruik vir die vervaardiging van metaalmatriks-samestellings.
  • Dit word gebruik vir die vervaardiging van selfsmerende oppervlaktes.

Wat is die voordele van laserbekleding?

Die voordele van laserbekleding is:

  • Laserbekleding is goed om enige vorm en struktuur te beklee.
  • Dit het 'n uiters hoë verkoelingstempo wat voordelig is vir die skep van fyn mikrostrukture.
  • Die finale resultaat is sonder krake en poreusheid.
  • Dit laat bekleding in 'n verskeidenheid materiale toe (metaal, keramiek en selfs polimeer).
  • Hierdie metode is goed vir gegradeerde materiaaltoepassing.
  • Dit verskaf lae verdunning tussen die substraat en spore en verseker ook 'n sterk metallurgiese binding.
  • Dit bied lae substraatvervorming en het 'n klein hitte-geaffekteerde sone.
  • Dit is 'n goed ontwikkelde metode vir naby-net-vorm vervaardiging.
  • Vir die herstel van onderdele bied hierdie tegniek besondere beskikkings.
  • Dit behels die gebruik van kompakte tegnologie.

Watter soort lasers word in laserbekleding gebruik?

Laserbekleding word gewoonlik met koolstofdioksied of CO uitgevoer2 lasers of Nd:YAG lasers. Deesdae word vesellasers egter ook vir laseroppervlakbekleding gebruik.

Koolstofdioksied of CO2 lasers:

Koolstofdioksiedlasers word gebruik vir die vervaardiging van hoë-krag deurlopende laserstrale van infrarooi lig. Die hoofgolflengtebande van hierdie lasers wissel van 9.6 tot 10.6 mikrometer. Hierdie lasers is bekend vir hul hoë kragdoeltreffendheid met uitsetkrag tot pompkragverhouding wat so hoog as 20% bereik. Die hoë-krag deurlopende laserstrale wat deur koolstofdioksied of CO verskaf wordlasers is belangrik vir verskeie industriële toepassings soos bekleding, swaai en sny materiale soos metaal of glas. Sekere medium- en laekrag-koolstofdioksiedlasers word ook vir metaalgravure gebruik. 

Koolstofdioksiedlaser of CO2 laser Beeldbron: Onbekende skrywer, Koolstofdioksiedlaser by die lasereffekte-toetsfasiliteit, gemerk as publieke domein, meer besonderhede oor Wikimedia Commons

Nd: YAG lasers:

Nd: YAG (neodymium-gedoteerde yttrium aluminium granaat) lasers is 'n variant van vastestof lasers waarin Nd: YAG kristalle as 'n lasermedium gebruik word. Die laseraksie in die Nd: YAG (neodymium-gedoteerde yttrium aluminium granaat) laser word verskaf deur die neodymium Nd(III) ioon en die laserproses is soortgelyk aan dié van rooi chroomione wat in robynlasers gebruik word. Nd:YAG-lasers speel 'n deurslaggewende rol in verskeie vervaardigingsdoeleindes soos ets, metaalgravure, laserbekleding, metaaloppervlakpolering, sweiswerk en sny van staal, legerings of halfgeleiers.

Nd: YAG (neodymium-gedoteerde yttrium aluminium granaat) laser. beeld bron: KkmurrayPowerlite NdYAGCC BY 3.0

Optiese vesel lasers:

Optiese vesellasers werk op die beginsel van totale interne refleksie met optiese vesels vir ligtransmissie. Hierdie lasers word hoofsaaklik gebruik vir die oordrag van lig oor 'n lang afstand sonder veel kragverlies. Dit kontroleer ook die termiese vervorming van die laserstraal. Optiese vesel-gebaseerde lasers is bekend om 'n hoër uitsetkrag as ander lasertipes te produseer. Die hoë oppervlakte-tot-volume-verhouding van hierdie lasers genereer 'n deurlopende uitsetkrag wat tot die kilowatt-vlak behoort met doeltreffende verkoeling. Die vervorming in die optiese pad as gevolg van verskeie termiese probleme word verminder deur die golfleier van 'n optiese vesel.

Wat is outomatiese laserbekleding?

In normale laserbekledingsmasjiene moet parameters soos laserfokuspunt, laserkrag, poeierinspuittempo, substraatsnelheid, ens. handmatig deur die tegnikus verskaf word. Die proses vereis ook konstante toesig. Daarom, om die proses van bekleding te vergemaklik, is outomatiese tegnologie geïnkorporeer. Hierdie outomatiese masjiene het sensors om die hele proses van bekleding te lei en te monitor. Hierdie sensors monitor die substraat se metallurgiese eienskappe (soos die tempo van stolling), temperatuurinligting en geometrie (soos breedte en hoogte van gedeponeerde baan).

Om meer te wete te kom oor lasers en laserfisika besoek https://lambdageeks.com/laser-physics/

Lees meer oor Lasermetaalafsetting, Laser Boor, Laser skoonmaakLaserkoelingLaser-ets en Lasermikrofoon.

Laat 'n boodskap

Jou e-posadres sal nie gepubliseer word nie. Verpligte velde gemerk *

Scroll na bo