กระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงได้รับการยอมรับอย่างสูงจากตลาด และการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงแทนการหุ้มด้วยเลเซอร์ธรรมดาจะกลายเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม การหุ้มด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน จากประสบการณ์หลายปี Guosheng Laser สรุปจุดความรู้ของกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงและสาเหตุของปัญหากระบวนการต่างๆ ดังต่อไปนี้ โดยหวังว่าจะช่วยเหลือเพื่อนร่วมงานในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่
การหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงทำงานอย่างไร
การหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงเพื่อละลายผงโลหะที่ไหลในอากาศ และยังละลายเมทริกซ์เพื่อสร้างสระหลอมเหลว หลังจากที่ผงหลอมเหลวรวมกับเมทริกซ์หลอมเหลว มันจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อสร้าง การเคลือบพันธะทางโลหะวิทยา
พารามิเตอร์หลักของกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงและอิทธิพลที่มีต่อผลกระทบของการหุ้ม
1. พลังเลเซอร์
พลังงานส่งผลโดยตรงต่อปริมาณผงที่สามารถละลายได้ต่อหน่วยเวลา และส่งผลต่อประสิทธิภาพการหุ้ม เมื่อพิจารณาพารามิเตอร์การทำงานอื่นๆ กำลังไฟน้อยเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่การหลอมละลายของผงที่ไม่สมบูรณ์ การเกิดรูพรุนหลังจากการเจียร แรงยึดเกาะไม่เพียงพอ และความแข็งของการเคลือบต่ำ กำลังไฟสูงเกินไปอาจทำให้ฟิวส์ละลายได้ทำให้เกิดรอยยับบนพื้นผิว
2. ปริมาณการป้อนผง
หลังจากที่การไหลของผงพบกับเลเซอร์ มันจะดูดซับพลังงานเลเซอร์ ยิ่งปริมาณของผงมากขึ้น พลังงานเลเซอร์จะถูกดูดซับมากขึ้นเท่านั้น เมื่อปริมาณของผงมีขนาดใหญ่เกินไป พลังงานเลเซอร์จะไม่เพียงพอ การเคลือบจะไม่ละลายผ่าน และรูพรุนจะปรากฏขึ้นหลังจากการเจียรและขัดเงา เมทริกซ์จะไม่ละลาย และการเคลือบและเมทริกซ์จะไม่ถูกพันธะทางโลหะ นำไปสู่ปัญหาการลอกของการเคลือบ ปริมาณของผงมีขนาดใหญ่และอัตราการใช้ผงต่ำ ปริมาณผงมีขนาดเล็กและอัตราการใช้ผงสูง .
3. ความเร็วของสาย
ยิ่งความเร็วเชิงเส้นมากเท่าใด การหุ้มก็จะบางลง และยิ่งความเร็วเชิงเส้นน้อยลง การหุ้มก็จะยิ่งหนาขึ้น หากความเร็วเชิงเส้นสูงเกินไป สารตั้งต้นจะไม่สามารถก่อตัวเป็นสระหลอมเหลวได้ สารเคลือบและสารตั้งต้นไม่สามารถยึดติดทางโลหะได้ดี ช่องละลายจะเย็นลงช้าๆ หางสีแดงยาวเกินไป และเกิดการลอก ความเร็วเชิงเส้นขนาดเล็กสามารถปรับปรุงความแข็งของการเคลือบและการใช้ผงได้
4. ทีละขั้นตอน
ยิ่งขั้นตอนเล็กลง อัตราการทับซ้อนก็จะยิ่งมากขึ้น และพื้นผิวการเคลือบก็จะละเอียดยิ่งขึ้น ยิ่งขั้นตอนใหญ่ขึ้น อัตราส่วนการทับซ้อนก็จะยิ่งน้อยลงและแถบการเคลือบก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น ขั้นตอนนี้ส่งผลต่ออัตราการเจือจาง เมื่อขั้นตอนมีขนาดเล็ก พลังงานเลเซอร์ที่ฉายรังสีบนพื้นผิวจะมีน้อยและอัตราการเจือจางจะต่ำ เมื่อขั้นตอนมีขนาดใหญ่ พลังงานเลเซอร์จะถูกฉายรังสีบนพื้นผิวมากขึ้น และอัตราการเจือจางจะสูง
5. ปริมาณการจ่ายอากาศ
ก๊าซมีสองหน้าที่ หนึ่งคือการขนส่งผง และอีกอย่างคือเพื่อปกป้องการเคลือบอุณหภูมิสูงและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน หากปริมาณอากาศที่ป้อนผงน้อยเกินไป มันง่ายที่จะปิดกั้นผง การจ่ายผง ปริมาณอากาศมากเกินไป ความเร็วของผงเร็วเกินไป การดีดออกมีขนาดใหญ่ และอัตราการใช้ผงต่ำ โดยทั่วไป อาร์กอนจะปกป้องการเคลือบได้ดีกว่าไนโตรเจน และส่งผลให้คุณภาพการเคลือบสูงขึ้น
6. ความสูงของหัวฉีด
หากหัวฉีดสูงเกินไป ผงจะกระจายออกและอัตราการใช้ผงจะต่ำ หากต่ำเกินไป ผงจะเกาะติดกับหัวฉีดได้ง่ายในระหว่างกระบวนการหุ้ม
การวิเคราะห์ปัญหาและสาเหตุทั่วไประหว่างกระบวนการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูง
1. การปอกเปลือก
เนื่องจากเมทริกซ์ไม่ก่อตัวเป็นสระหลอมเหลว และไม่มีพันธะทางโลหะระหว่างผงกับเมทริกซ์ สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่: พลังงานต่ำเกินไป ผงมีปริมาณมากเกินไป ความเร็วเชิงเส้นเร็วเกินไป คราบน้ำมัน หรือชั้นการชุบด้วยไฟฟ้าบน พื้นผิวของชิ้นงาน ฯลฯ
2. แคร็ก
สาเหตุของการแตกร้าวในชั้นเคลือบ ได้แก่ ความแข็งของพื้นผิวสูงเกินไป (การชุบแข็ง คาร์บูไรซิ่ง/ไนโตรเจน) วัสดุพิมพ์มีชั้นความล้า ความแข็งของผงสูงเกินไป ฯลฯ ผงที่ใช้นิกเกิลมีแนวโน้มที่จะแตกร้าว รอยแตกอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการหุ้มผงหลายชั้นที่มีความแข็งสูง
3. รูขุมขน
สาเหตุของการเกิดรูพรุนในสารเคลือบได้แก่: สนิมและคราบน้ำมันบนสารตั้งต้น สิ่งเจือปนในผง การไหลของผงไม่เสถียร ปริมาณผงมากเกินไป กำลังไม่เพียงพอ หรือความเร็วเชิงเส้นมากเกินไป เป็นต้น
4. มีผงลอยอยู่มาก และการเคลือบไม่มีความมันวาวของโลหะ
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่: แป้งมากเกินไป; พลังงานน้อยเกินไป ความเร็วเชิงเส้นเร็วเกินไป ความสูงของหัวฉีดสูงเกินไป จุดเลเซอร์เล็กเกินไป การปนเปื้อนของเลนส์ ฯลฯ
5. หลุมปรากฏขึ้นหลังจากการเจียรและขัดเงา
สาเหตุที่เป็นไปได้ได้แก่: พลังงานไม่เพียงพอ; ผงมากเกินไป ความเร็วเชิงเส้นเร็วเกินไป ฯลฯ
6. ริ้วรอยเฉียงปรากฏขึ้นในสารเคลือบ
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่: พลังงานมากเกินไป; อุณหภูมิสระหลอมเหลวมากเกินไป การทำให้ผงเหลวมากเกินไป
7.ผงเหนียวหัวฉีด
สาเหตุที่เป็นไปได้คือ: การพ่นผงสูงเกินไป อุณหภูมิหัวทองแดงสูงเกินไป ระยะการทำงานของหัวฉีดต่ำเกินไป และพื้นผิวหัวฉีดหยาบเกินไปหรือปนเปื้อน (แนะนำให้ขัด) หัวหุ้มวางอยู่ตรงกลางเพื่อช่วยลดการเกาะตัวของผง
8.แป้งบลัชออน
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่: แป้งเหนียวไม่สามารถขจัดออกได้ทันเวลา ผงมีความลื่นไหลไม่ดี ผงมีสิ่งเจือปนหรือแป้งชื้น (ต้องอบ) เป็นต้น เมื่อป้อนผงจากหลายช่อง การป้อนผงไม่สม่ำเสมอจากแต่ละช่องเป็นสาเหตุสำคัญของการอุดตันของผง
9.มีเสียงดังฉ่าๆระหว่างการหุ้ม
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่ ผงมีการปนเปื้อน แป้งชื้น เมทริกซ์ไม่สะอาด ฯลฯ ความหนาแน่นของพลังงานที่มากเกินไปจะทำให้โลหะในสระที่หลอมละลายระเหยกลายเป็นไอและทำให้เกิดเสียงรบกวนที่หุ้ม ปัญหาเหล่านี้จะส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบ
10. ประกายไฟที่หุ้มอยู่
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่: ความเร็วเชิงเส้นมากเกินไป; ความหนาแน่นของพลังงานมากเกินไป ไม่ตรงกันระหว่างกำลังและปริมาตรของผง การไหลของอากาศมากเกินไป ฯลฯ
11. การไหลของผงไม่เสถียรส่งผลให้การเคลือบไม่สม่ำเสมอ
สาเหตุของการไหลของผงไม่เสถียรได้แก่: การสึกหรอของใบกวาดขนาดใหญ่ ช่องป้อนผงที่ถูกบล็อก การไหลของอากาศน้อยเกินไป การปิดผนึกวงแหวนซีลตัวป้อนผงไม่ดีหรือท่อป้อนผงเสียหาย ฯลฯ ส่งผลให้อากาศรั่ว
12. ประสิทธิภาพการหุ้มลดลง (ความหนาของชั้นเคลือบทินเนอร์)
สาเหตุที่เป็นไปได้: การปนเปื้อนของกระจกป้องกัน การสึกหรอของมีดโกน ระยะห่างในการทำงานที่ไม่เหมาะสม การบดรูทางออกของผงและการไหลของผงที่หนาขึ้น การลดกำลังเลเซอร์ ฯลฯ