روکش لیزری با استفاده از لیزر فایبر (Laser Cladding)

روکش لیزری با استفاده از لیزر فایبر (Laser Cladding) چگونه انجام می شود ؟روکش لیزری فلزات و آلیاژها فرآیندی است که در آن از لیزر به عنوان منبع گرما برای ذوب مواد افزوده شده برای ایجاد یک پوشش بر روی سطح قطعه استفاده می­ گردد. تکنیک تزریق پودر معمولاً برای ایجاد یک پوشش محافظ برای افزایش عملکرد و همچنین بازیابی سطوح آسیب دیده یا فرسوده استفاده می­ شود. روکش لیزری سبب افزایش عمر تجهیزات و ماشین­ آلاتی که در آن قطعات در معرض خوردگی، سایش یا ضربه قرار دارند، می­ شود.

ویژگی­ های روکش لیزری

از جمله ویژگی­ های روکش لیزری می­ توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• قطعات با کیفیت بالا که با استفاده از مواد پایه ساخته می­ شوند، با لایه بیرونی بهینه شده در نتیجه هزینه کمتری دارد.
• حداقل حرارت ورودی روی قطعه که اثرات اعوجاج را از بین می برد.
• رقت شیمی رابط کمتر – لایه های کمتر، کنترل ضخامت بهتر و گرمای ورودی کمتر.
• پیش تمیز کردن قطعه با لیزر باعث افزایش چسبندگی و کاهش تخلخل می­ گردد.
• به راحتی خودکار و قابل تکرار می­ باشد.

چرا تولیدکنندگان بیشتری از فناوری روکش لیزری فایبر استفاده می ­کنند؟

مزایای روکش لیزری نسبت به فناوری­ های جایگزین شامل متالورژی بهتر (پیوند، سختی یا تخلخل) و همچنین کاهش تغییر شکل و تنش قطعه به دلیل ورودی گرمای کلی کمتر است. کاربردهای لایه نازک می‌تواند نازک‌تر باشد و در هزینه‌های پودر صرفه‌جویی نماید و در بیشتر موارد لیزرها زمان چرخه قابل کوتاه‌تری دارند. در همه موارد، سهولت اتوماسیون منجر به کیفیت بالاتر قطعه، بهبود بهره وری و به طور کلی هزینه ­های عملیاتی کمتر می­ گردد.

مقایسه روکش لیزری با استفاده از لیزر فایبر با سایر روش­ها

در ادامه به مقایسه روکش لیزری با استفاده از لیزر فایبر با سایر روش­ ها می­پردازیم:

• جوش قوس الکتریکی در مقابل روکش لیزری فایبر

تمام فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی را می­ توان برای روکش فلزی استفاده کرد و در صورت لزوم از سیم پرکننده اضافی برای ایجاد ضخامت استفاده نمود. اکثر فرآیندهای روکش قوس دستی هستند و برای تولید کیفیت خوب به صنعت گران ماهر نیاز می­ باشد. لیزرهای فایبر با داشتن نرخ رسوب به اندازه فرآیند قوس، مواد مورد نظر را کمتر ذوب می­ کنند و باعث اختلاط و رقیق شدن کمتری با پوشش بیرونی مورد نظر می­ گردند. این امر منجر به پوشش‌های نازک‌تر، استفاده از مواد کمتر، زمان چرخه کوتاه‌تر و کاهش هزینه پردازش می‌شود. شکل شماره (۱)

شکل شماره (۱)

• اسپری حرارتی (HVOF) در مقابل روکش لیزری فایبر

پاشش حرارتی یک فرآیند پیوند مکانیکی است که پودر پوشش را از قبل ذوب می­ نماید و سپس آن را با سرعت بالا اسپری می­ کند تا روی هدف رسوب گردد. پوشش­ ها دارای چسبندگی قوی هستند اما تخلخل بالا و تمایل به اکسیداسیون و حرارت را تحت تأثیر قرار می­ دهند. روکش لیزری اثرات گرمایشی را برای فشار کمتر کاهش می ­دهد و نیز زمان چرخه کوتاه ­تری دارد. شکل شماره (۲)

شکل شماره (۲)

• اسپری سرد در مقابل روکش لیزری فایبر

اسپری سرد یک فرآیند پیوند مکانیکی است که ذرات را با سرعت بسیار بالایی به سطح قطعه می­ فرستد و در آنجا به صورت پلاستیکی و مکانیکی به هم متصل می­ گردند. چسبندگی پوشش قوی است و پوشش­ها بسیار متراکم هستند، با این حال در اکثر فرآیندهای کارآمد از مقادیر زیادی هلیوم به عنوان گاز حامل استفاده می­شود. روکش لیزری نیاز به هلیوم پرهزینه را از بین می­برد، راندمان رسوب پودر بالاتر و زمان چرخه فرآیند بسیار کمتری دارد. شکل شماره (۳)

شکل شماره (۳)

 حتما مطالعه کنید : حک لوگو قالب تزریق پلاستیک با لیزر

مزایای فناوری پوشش لیزر فایبر IPG

از دیگر مزایای فناوری پوشش لیزری می­توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• یکنواختی فرآیند

لیزرهای فایبر IPG گرمایش لیزری ثابت و پایداری را ارائه می­دهند که منجر به تولید قطعات قابل تکرار با بازده بالا می­شوند. بر خلاف راه حل­های دیگر که از نوسانات و کاهش سطح توان در طول زمان رنج می برند، فناوری لیزر فایبر حالت جامد IPG عملکرد قابل تکرار را بدون نیاز به کالیبراسیون و تنظیم مجدد تضمین می­نماید.

• بهره ­وری انرژی، هزینه­ ها را کاهش می­ دهد

روکش فلزی انرژی زیادی را در دوره­های زمانی طولانی مصرف می­کند، بنابراین بهره­وری انرژی تأثیر زیادی بر هزینه­های تولید دارد. لیزرهای فایبر IPG بالاترین راندمان دوشاخه دیواری را در صنعت دارند، به این معنی که مقدار بیشتری از الکتریسیته شما صرف روکش کردن قطعات می‌شود، نه فقط تولید گرمای ناکارآمد تجهیزات که باید حذف گردد.

منبع : سایت lasersystems