การหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงกับเลเซอร์ทั่วไป: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูง

​

การหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่น: ความเร็วเชิงเส้นสามารถเข้าถึงได้ 100 ม./นาทีโดยมีประสิทธิภาพการหุ้ม 3-4 เท่าของการหุ้มแบบเดิม; ชั้นการหุ้มนั้นแบนและสามารถพื้นได้โดยตรงและขัดเงาการประหยัดวัสดุและค่าใช้จ่ายในการประมวลผล มันสามารถจัดการทั้งสอง (0.2-0.3 มม.) และการเคลือบหนาขนาดกลาง (0.3-1.5 มม.) รวมถึงการหุ้มแบบหลายชั้นในกรณีพิเศษ; ส่งผลให้เกิดความร้อนต่ำไปยังชิ้นงานและการเสียรูปน้อยที่สุดทำให้เหมาะสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีผนังบางและส่วนประกอบขนาดเล็ก อัตราการเจือจางสามารถควบคุมได้ ความหนาแน่นของพลังงานสูงช่วยให้การหุ้มของวัสดุผงจุดหลอมสูง มันสามารถตระหนักถึงการเสริมสร้างความแข็งแกร่งของพื้นผิวของโลหะที่ไม่เป็นเหล็กเช่นทองแดงอลูมิเนียมและไทเทเนียมด้วยช่วงแอปพลิเคชันที่กว้างและปัจจุบันเป็นทางเลือกที่ทำงานได้สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า

ข้อบกพร่องที่มีอยู่ของแผ่นเลเซอร์ความเร็วสูง

 

อย่างไรก็ตามการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงยังมีข้อเสีย: อัตราการใช้ผงในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 70%ซึ่งต่ำกว่าการหุ้มเลเซอร์ทั่วไปเล็กน้อยซึ่งต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติมด้วยวิธีการทางเทคนิค เพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่สูงขึ้นโดยทั่วไปจะใช้ผงทรงกลมที่ดี20-53μm (ซึ่งช่วยประหยัดวัสดุและลดค่าใช้จ่ายในการประมวลผล) แต่ผงละเอียดดังกล่าวมีราคาแพงกว่าผงหยาบ50-150μmเล็กน้อยที่ใช้กันทั่วไป ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีใหม่กระบวนการของมันค่อนข้างซับซ้อนกว่าการหุ้มแบบเดิม

คุณสมบัติทั่วไปของการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงและธรรมดา

​

ทั้งสองมีส่วนร่วมหลายประการ: มันเข้ากันได้ในวัสดุหุ้มวัสดุ-วัสดุทั้งหมดที่สามารถหุ้มด้วยการหุ้มด้วยเลเซอร์ทั่วไปยังสามารถจัดการได้ด้วยการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูง ทั้งสองได้รับพันธะทางโลหะวิทยาแม้ว่าการเคลือบของการหุ้มด้วยความเร็วสูงจะราบรื่นขึ้น (คล้ายกับการพ่นด้วยความร้อน) ในขณะที่การหุ้มแบบเดิมมีความผันผวนของพื้นผิวมากขึ้น จุดสนใจหลักของการปรับเส้นทางกระบวนการมีความสอดคล้องกัน ในแง่ของฟิลด์แอปพลิเคชันการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงสามารถนำไปใช้ในทุกพื้นที่ที่ใช้การหุ้มด้วยเลเซอร์แบบดั้งเดิมและยังสามารถขยายไปยังสาขาที่เกินขอบเขตของการหุ้มแบบเดิม

ความก้าวหน้าของการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงในการประมวลผลโลหะที่ไม่เป็นเหล็ก

 

การเสริมสร้างความแข็งแกร่งของพื้นผิวของโลหะที่ไม่เป็นเหล็กเช่นทองแดงและอลูมิเนียมเป็นความต้องการของอุตสาหกรรมเร่งด่วนมานาน แต่ก็เป็นเรื่องที่ท้าทายทางเทคนิค สำหรับการยึดติดที่ไม่ใช่โลหะการฉีดพ่นและกระบวนการไฟฟ้าสามารถใช้งานได้ สำหรับพันธะโลหะในปัจจุบันการหุ้มด้วยเลเซอร์ทั่วไปใช้เลเซอร์ YAG แต่กระบวนการ YAG นั้นไม่มีประสิทธิภาพ มหาวิทยาลัยและองค์กรบางแห่งได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับเส้นทางการหุ้มด้วยเลเซอร์ทั่วไปอื่น ๆ (เช่นCO₂, Semiconductor และเลเซอร์ไฟเบอร์คู่เซมิคอนดักเตอร์) แต่ผลลัพธ์ไม่เป็นที่น่าพอใจ เหตุผลหลักคือทองแดงและอลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนสูงทำให้ยากที่จะสร้างสระว่ายน้ำหลอมเหลวบนพื้นผิวดังนั้นจึงขัดขวางการหุ้ม

 

ส่วนประกอบหลักของระบบหุ้มเลเซอร์

 

หัวหุ้มเลเซอร์

เครื่องเลเซอร์ไฟเบอร์

เครื่องป้อนผง

เครื่องทำความเย็นน้ำเลเซอร์

Guosheng Laser ได้ใช้เทคโนโลยีการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูงกับการรักษาพื้นผิวของโลหะที่ไม่เป็นเหล็ก ผลการทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูงสามารถจัดการกับความท้าทายในอุตสาหกรรมนี้ได้อย่างสมบูรณ์ ความหนาแน่นพลังงานของมันคือ 5-10 เท่าของการหุ้มเลเซอร์ทั่วไปโดยมีส่วนหนึ่งของแสงที่ทำหน้าที่โดยตรงบนพื้นผิวทำให้การก่อตัวของสระว่ายน้ำหลอมเหลวบนพื้นผิวทองแดงและอลูมิเนียมซึ่งเป็นเหตุผลหลัก

บทสรุปที่ครอบคลุมของการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูง

โดยสรุปการหุ้มเลเซอร์ความเร็วสูงมีข้อได้เปรียบอย่างมีนัยสำคัญในด้านประสิทธิภาพความแม่นยำและการใช้วัสดุ ในขณะที่มีข้อบกพร่องเช่นการใช้ผงที่ต่ำกว่าค่าใช้จ่ายผงที่สูงขึ้นและความซับซ้อนของกระบวนการที่มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาในการประมวลผลโลหะที่ไม่เป็นเหล็กทำให้เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลพื้นผิวโลหะที่มีแนวโน้มสูง