Għal żmien twil, it-teknoloġija tal-laser ilha magħrufa għall-użu mifrux tagħha fl-iwweldjar, il-qtugħ u l-immarkar. Fl-aħħar sentejn, bil-popolarizzazzjoni gradwali tat-tindif bil-lejżer, il-kunċett tat-trattament tal-wiċċ tal-lejżer sar aktar u aktar il-fokus tal-attenzjoni tan-nies u deher fl-imħuħ tan-nies. L-ipproċessar bil-lejżer huwa mingħajr kuntatt, flessibbli ħafna, b'veloċità għolja u mingħajr ħsejjes, b'żona żgħira affettwata mis-sħana u l-ebda ħsara lis-sottostrat, l-ebda konsumabbli, u favur l-ambjent u b'karbonju baxx.
Minbarra t-tindif bil-lejżer, it-trattament tal-wiċċ tal-lejżer fil-fatt għandu ħafna kategoriji ta 'applikazzjoni, bħall-illustrar tal-lejżer, kisi tal-lejżer, it-tifi tal-lejżer, eċċ Dawn il-metodi jintużaw biex ibiddlu l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi speċifiċi tal-wiċċ tal-materjal, bħalma huma jagħmlu l-proċess tal-wiċċ idrofobiku, jew bl-użu ta 'impulsi tal-lejżer biex jiġġeneraw depressjonijiet żgħar b'dijametru ta' madwar 10 mikroni u fond ta 'ftit mikroni biss, sabiex tiżdied il-ħruxija u tittejjeb l-adeżjoni tal-wiċċ.
Minbarra t-tindif bil-lejżer, taf il-metodi ta 'trattament tal-wiċċ tal-lejżer li ġejjin?
01. It-tifi tal-lejżer
It-tifi tal-lejżer hija waħda mis-soluzzjonijiet għall-ipproċessar ta 'partijiet kumplessi ta' stress għoli. Jista 'jagħmel partijiet b'xedd għoli bħal camshafts u għodod tal-liwi jifilħu stress ogħla u jestendu l-ħajja.
Il-prinċipju tiegħu huwa li tirranġa mill-ġdid l-atomi tal-karbonju fil-kannizzata tal-metall (awstenizzazzjoni) billi ssaħħan il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol li fiha l-karbonju għal ftit taħt it-temperatura tat-tidwib (900-1400 grad 40% tal-qawwa tal-irradjazzjoni jiġi assorbit), u mbagħad ir-raġġ tal-lejżer jissaħħan b'mod stabbli l-wiċċ tul id-direzzjoni tal-għalf. Hekk kif ir-raġġ tal-lejżer jiċċaqlaq, il-materjal tal-madwar jibred malajr, u l-kannizzata tal-metall ma tistax terġa 'lura għall-forma oriġinali tagħha, u b'hekk tipproduċi martensite, li żżid b'mod sinifikanti l-ebusija.
Il-fond tat-twebbis tas-saff ta 'barra tal-azzar tal-karbonju miksub permezz tat-twebbis tal-lejżer huwa ġeneralment 0.1-1.5mm, u jista' jkun 2.5mm jew aktar fuq xi materjali. Meta mqabbel mal-metodi tradizzjonali tat-tifi, il-vantaġġi tiegħu huma:
1. L-input tas-sħana fil-mira huwa limitat għall-istess żona, għalhekk kważi m'hemm l-ebda warping tal-komponent matul l-ipproċessar. L-ispejjeż tal-ħidma mill-ġdid huma mnaqqsa jew saħansitra eliminati kompletament:
2. Jista 'wkoll jibbies fuq uċuħ ġeometriċi kumplessi u partijiet ta' preċiżjoni, u jista 'jikseb ebusija preċiża ta' uċuħ funzjonali ristretti lokalment li ma jistgħux jitkeffnu b'metodi tradizzjonali ta 'tifi:
3. L-ebda distorsjoni. Proċessi tradizzjonali ta 'twebbis jipproduċu deformazzjonijiet minħabba input u tkessiħ ta' enerġija ogħla, iżda fi proċessi ta 'twebbis tal-lejżer, l-input tas-sħana jista' jiġi kkontrollat b'mod preċiż minħabba t-teknoloġija tal-laser u l-kontroll tat-temperatura. Il-komponent jibqa 'kważi fl-istat oriġinali tiegħu:
4. Il-ġeometrija ta 'l-ebusija tal-komponent tista' tinbidel "istantanjament". Dan ifisser li m'hemmx bżonn li tikkonverti l-ottika/is-sistema kollha.
02. Texturing bil-lejżer
Texturing bil-lejżer huwa wieħed mill-mezzi tal-proċess għall-modifika tal-wiċċ tal-materjali tal-metall. Matul il-proċess ta 'strutturar, il-lejżer joħloq ġeometriji rranġati regolarment fis-saff jew sottostrat sabiex ibiddel il-proprjetajiet tekniċi b'mod immirat u jiżviluppa funzjonijiet ġodda. Il-proċess huwa bejn wieħed u ieħor li tuża radjazzjoni tal-lejżer (ġeneralment lejżers b'impuls qasir) biex tiġġenera ġeometriji rranġati regolarment fuq il-wiċċ b'mod riproduċibbli. Ir-raġġ tal-lejżer idub il-materjal b'mod ikkontrollat u jissolidifika fi struttura definita permezz ta 'ġestjoni xierqa tal-proċess.
Pereżempju, struttura tal-wiċċ idrofobika tippermetti li l-ilma joħroġ mill-wiċċ. Din il-karatteristika tista 'tinkiseb billi jinħolqu strutturi submicron fuq il-wiċċ b'lejżers tal-polz ultrashort, u l-istruttura li għandha tinħoloq tista' tiġi kkontrollata b'mod preċiż billi jinbidlu l-parametri tal-laser. L-effett oppost, bħal wiċċ idrofiliku, jista 'jinkiseb ukoll:
Għall-pittura ta 'pannelli tal-karozzi, "mikro-fosos" għandhom jitqassmu b'mod uniformi fuq il-wiċċ tal-pjanċa rqiqa biex tissaħħaħ l-adeżjoni taż-żebgħa. Raġġ tal-lejżer pulsat bi frekwenza ta 'eluf sa għexieren ta' eluf ta 'darbiet kull sekonda huwa ffukat u inċident fuq il-wiċċ tar-romblu. Ġabra ta 'tidwib żgħira hija ffurmata fuq il-wiċċ tal-irrumblar fil-punt tal-fokus. Fl-istess ħin, il-ġabra tat-tidwib ċkejkna hija minfuħa lejn il-ġenb biex tippermetti li t-tidwib fil-pool tat-tidwib jakkumula kemm jista 'jkun mat-tarf tal-pool tat-tidwib skont ir-rekwiżiti speċifikati biex jiffurmaw boxxla f'forma ta' ark. Dawn il-pumijiet żgħar u mikro-fosos jistgħu mhux biss iżidu l-ħruxija tal-wiċċ tal-materjal u jżidu l-adeżjoni taż-żebgħa, iżda wkoll iżidu l-ebusija tal-wiċċ tal-materjal u jestendu l-ħajja tas-servizz.
Xi karatteristiċi huma ġġenerati mill-istrutturar bil-lejżer, bħall-karatteristiċi tal-frizzjoni jew il-konduttività elettrika u termali ta 'xi materjali tal-metall. Barra minn hekk, l-istrutturar tal-lejżer iżid ukoll is-saħħa tat-twaħħil u l-ħajja tas-servizz tal-biċċa tax-xogħol.
Shuishang Boguang
Meta mqabbel ma 'metodi tradizzjonali, l-istrutturar tal-lejżer tal-wiċċ huwa aktar favur l-ambjent u ma jeħtieġx aġenti jew kimiċi addizzjonali ta' sandblasting: Ripetibbli u preċiż, il-laser jikseb struttura kkontrollata preċiża għal mikroni u huwa faċli ħafna li tirreplika: Manutenzjoni baxxa, meta mqabbla ma 'għodod mekkaniċi li jilbsu malajr, il-lejżer huwa mingħajr kuntatt u għalhekk assolutament bla xedd: L-ebda post-ipproċessar mhu meħtieġ, u l-ebda tidwib jew residwi oħra tal-ipproċessar ma jitħallew fuq il-partijiet ipproċessati bil-lejżer.
03. Trattament tal-wiċċ ikkulurit bil-lejżer
It-ttemprar bil-lejżer spiss jintuża fit-trattament tal-wiċċ bil-lejżer bil-lejżer, magħruf ukoll bħala l-immarkar tal-kulur tal-lejżer. Il-prinċipju tal-proċess huwa li meta l-lejżer isaħħan il-materjal, il-metall jissaħħan għal ftit taħt il-punt tat-tidwib tiegħu. Taħt parametri ta 'proċess xierqa, l-istruttura tal-bieb se tinbidel: saff ta' ossidu se jiġi ffurmat fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol. Meta dan il-film ikun espost għad-dawl, id-dawl inċidentali jinterferixxi biex f'dan il-ħin jidhru diversi kuluri tat-tempra. Is-saff tal-immarkar ikkulurit iġġenerat fuq il-wiċċ jinbidel b'angoli differenti tal-vista. Il-mudell tal-marka se jinbidel ukoll f'diversi kuluri differenti. Dawn il-kuluri jibqgħu stabbli f'temperaturi sa madwar 200 "C. F'temperaturi ogħla, il-bieb se jerġa 'lura għall-istat inizjali tiegħu-l-immarkar jisparixxi. Il-kwalità tal-wiċċ se tkun ippreservata kompletament. Għandu grad għoli ta' sigurtà u traċċabilità fl-anti- applikazzjonijiet ta 'falsifikazzjoni F'dawn l-aħħar snin, intuża b'mod matur fil-qasam tat-teknoloġija medika Minbarra l-immarkar iswed ġdid minn lasers tal-polz ultrashort, huwa wkoll adattat ħafna għall-identifikazzjoni tal-prodott, u b'hekk tinkiseb traċċabilità unika skont id-direttiva tal-UDI.
04. Kisi bil-lejżer
Huwa proċess ta 'manifattura addittiv adattat għal materjali ibridi tal-metall u taċ-ċeramika tal-metall. Dan jista 'jintuża biex jinħolqu jew jimmodifikaw ġeometriji 3D. Il-lejżer jista 'jintuża wkoll biex isewwihom jew jiksihom bl-użu ta' dan il-metodu ta 'produzzjoni. Fis-settur aerospazjali, il-manifattura addittiva hija għalhekk użata biex jissewwew ix-xfafar tat-turbini.
Fil-manifattura ta 'għodda u die, truf imkissrin jew jintlibsu u uċuħ funzjonali ffurmati jistgħu jissewwew jew saħansitra armati. Fit-teknoloġija tal-enerġija jew petrokimiċi, berings, rombli jew komponenti idrawliċi huma miksija biex jipproteġu kontra l-użu u l-korrużjoni. Il-manifattura addittiva tintuża wkoll fil-kostruzzjoni tal-karozzi. Numru kbir ta 'komponenti huma modifikati hawn.
Fid-depożizzjoni tal-metall tal-lejżer konvenzjonali, ir-raġġ tal-lejżer l-ewwel isaħħan il-biċċa tax-xogħol lokalment u mbagħad jifforma pool imdewweb. Trab tal-metall fin imbagħad jiġi sprejjat direttament fil-pool imdewweb miż-żennuna tar-ras tal-ipproċessar tal-lejżer. F'depożizzjoni tal-metall tal-lejżer b'veloċità għolja, il-partiċelli tat-trab huma diġà msaħħna għal kważi t-temperatura tat-tidwib 'il fuq mill-wiċċ tas-sottostrat. Għalhekk, huwa meħtieġ inqas ħin biex iddewweb il-partiċelli tat-trab.
L-effett: żieda sinifikanti fil-veloċità tal-proċess. Minħabba l-effetti termali mnaqqsa, materjali sensittivi ħafna għas-sħana bħal ligi tal-aluminju u ligi tal-ħadid fondut jistgħu wkoll jiġu miksija bl-użu ta 'depożizzjoni tal-metall tal-laser b'veloċità għolja. Veloċitajiet għolja tal-wiċċ ta 'sa 1500 rpm jistgħu jinkisbu fuq uċuħ rotazzjonali simmetriċi bl-użu tal-proċess HS-LMD. ċm/min. Fl-istess ħin, jinkisbu veloċitajiet ta 'għalf sa diversi mijiet ta' metru fil-minuta.
Tiswija komponenti jew forom għaljin malajr u faċilment bid-depożizzjoni tat-trab tal-lejżer. Ħsara ta 'kull daqs tista' tissewwa malajr u kważi mingħajr ma tħalli marka. Bidliet fid-disinn huma wkoll possibbli. Dan jiffranka ħin, enerġija u materjal. Dan huwa speċjalment utli għal metalli għaljin bħal nikil jew titanju. Eżempji tipiċi ta 'applikazzjoni huma xfafar tat-turbini, pistuni varji, valvi, xaftijiet jew forom.
05. Trattament tas-sħana bil-lejżer
Eluf ta' mikro lejżers (VCSELs) huma mmuntati fuq ċippa waħda. Kull emittent huwa mgħammar b'56 ċipep bħal dawn, u modulu jikkonsisti f'diversi emitters. Il-kamp ta 'radjazzjoni rettangolari jista' jkun fih miljuni ta 'lejżers mikro u jista' joħroġ bosta kilowatts ta 'qawwa tal-lejżer infra-aħmar.
Il-VCSELs jiġġeneraw raġġi qrib infra-aħmar b'intensità ta' radjazzjoni ta' 100 W/ċm² b'sezzjoni trasversali ta' raġġ rettangolari direzzjonali kbira. Fil-prinċipju, din it-teknoloġija hija adattata għall-proċessi industrijali kollha li jeħtieġu preċiżjoni estremament għolja fil-kontroll tal-wiċċ u tat-temperatura.
Il-moduli tat-trattament tas-sħana bil-lejżer huma partikolarment adattati għal applikazzjonijiet ta 'tisħin ta' żona kbira b'rekwiżiti eżiġenti u flessibbli. Meta mqabbel ma 'metodi ta' tisħin tradizzjonali, dan il-proċess ta 'tisħin ġdid għandu flessibilità ogħla, preċiżjoni u iffrankar fl-ispejjeż.
Din it-teknoloġija tista 'tintuża biex tissiġilla ċelluli tat-tip borża biex tipprevjeni l-fojl tal-aluminju milli tikmix, u b'hekk testendi l-ħajja tas-servizz tal-batterija. Jista 'jintuża wkoll biex jinxef fojl tal-aluminju tal-batterija, pannelli solari li jxarrbu ħafif, u tipproċessa b'mod preċiż iż-żona tat-tisħin ta' materjali speċifiċi (bħal wejfers tal-azzar u tas-silikon).
06. Illustrar bil-lejżer
Il-mekkaniżmu tat-teknoloġija tal-illustrar tal-lejżer huwa tidwib dejjaq tal-wiċċ u tidwib żejjed tal-wiċċ, billi bbażat ruħha fuq it-tidwib mill-ġdid tal-wiċċ u s-solidifikazzjoni mill-ġdid tas-saff imdewweb mill-ġdid tal-lejżer. Meta l-wiċċ tal-metall jiġi irradjat b'lejżer b'enerġija għolja biżżejjed, il-wiċċ tiegħu jgħaddi minn ċertu grad ta 'tidwib mill-ġdid u distribuzzjoni mill-ġdid, u permezz tal-azzjoni tal-istress tat-tensjoni tal-wiċċ u l-gravità, jinkiseb wiċċ lixx qabel is-solidifikazzjoni.
Il-ħxuna kollha tas-saff imdewweb hija inqas mill-għoli mill-ħawt sal-quċċata, sabiex il-metall imdewweb kollu jimtela fil-ħawt fil-qrib. Il-forza li tmexxi għal dan il-mili tinkiseb permezz tal-effett kapillari, filwaqt li s-saff eħxen se jikkawża li l-metall likwidu joħroġ 'il barra miċ-ċentru tal-pool imdewweb. Il-forza li tmexxi hija l-effett kapillari termali jew l-effett Marconi, sabiex ikun jista 'jiġi distribwit mill-ġdid.
Shuici Bieguang
Każijiet ta 'applikazzjoni jinkludu ċeramika tal-karbur tas-silikon, li jintużaw bħala komponenti ottiċi ta' teleskopji ħfief u kbar (speċjalment rifletturi ta 'daqs kbir u b'forma kumplessa). RB-SiC huwa materjal tipiku ta 'ebusija għolja, fażi kumplessa, u t-teknoloġija tal-illustrar ta' preċiżjoni tal-wiċċ tiegħu hija diffiċli u ineffiċjenti. Il-wiċċ ta 'RB-SiC miksi minn qabel bi trab Si huwa modifikat bil-laser femtosecond. Wara biss 4.5 sigħat ta 'lostru, wiċċ ottiku bi ħruxija tal-wiċċ Sq ta' 4.45 nm jista 'jinkiseb. Meta mqabbel mat-tħin dirett u l-illustrar, l-effiċjenza tal-illustrar tiżdied b'aktar minn 3 darbiet. Illustrar bil-lejżer huwa wkoll użat ħafna fl-illustrar ta 'forom, kammijiet u xfafar tat-turbini.
07. Laser shot peening
It-tisħiħ tax-xokk tal-lejżer, magħruf ukoll bħala laser shot peening, huwa li jirradja l-wiċċ ta 'partijiet tal-metall b'densità ta' enerġija għolja, fokus għoli, laser b'polz qasir (λ=1053 nm). Il-metall tal-wiċċ (jew saff ta 'assorbiment) jifforma istantanjament splużjoni tal-plażma taħt l-azzjoni ta' laser ta 'densità ta' qawwa għolja. Il-mewġa ta 'xokk ta' splużjoni hija trażmessa lejn in-naħa ta 'ġewwa tal-parti tal-metall taħt ir-restrizzjoni tas-saff ta' restrizzjoni, u tikkawża li l-ħbub tal-wiċċ jipproduċu deformazzjoni tal-plastik kompressiva, u jikseb stress kompressiv residwu, raffinar tal-qamħ u effetti oħra ta 'tisħiħ tal-wiċċ fil-medda eħxen tal- wiċċ tal-parti. Meta mqabbel ma 'shot peening mekkaniku tradizzjonali, għandu l-vantaġġi li ġejjin:
1. Direzzjonalità qawwija: Il-lejżer jaġixxi fuq il-wiċċ tal-metall f'angolu kontrollabbli, b'effiċjenza għolja ta 'konverżjoni tal-enerġija, filwaqt li l-angolu tal-impatt tal-projettili mekkaniku huwa każwali:
2. Forza kbira: Il-pressjoni istantanja ġġenerata mill-blasting tal-plażma bil-laser shot peening hija għolja daqs diversi GPa: Densità ta 'qawwa għolja: L-ogħla densità tal-qawwa tal-impatt tal-lejżer tilħaq diversi għal għexieren ta' GW//cm2:
3. Integrità tajba tal-wiċċ: L-impatt tal-lejżer m'għandu kważi l-ebda effett ta 'sputtering fuq il-wiċċ, filwaqt li wara l-isparatura mekkanika, il-morfoloġija tal-wiċċ hija mħassra u sseħħ konċentrazzjoni ta' stress.
Il-valur massimu tal-istress kompressiv wara l-impatt tal-lejżer huwa aħjar, u l-istress kompressiv residwu tal-wiċċ jiżdied b'madwar 40% ~ 50%, li jtejjeb b'mod sinifikanti l-valuri ta 'indikaturi relatati bħall-ħajja tal-għeja, reżistenza għat-temperatura għolja u l-iffurmar tal-liwi tal- biċċa tax-xogħol. Ġie applikat fl-oqsma tat-trattament tal-wiċċ tal-inġenji tal-ajru u t-trattament tal-wiċċ tal-magni tal-ajru.
