روکش لیزری سه بعدی
چرا به روکش لیزری سه بعدی نیاز پیدا می کنیم؟ قطعاتی مانند توربو شارژرها پر از پیچ و خم هستند که چالش های خاصی را در مورد مواد و فرآیندهای پوشش ایجاد می کند. بنابراین، این هندسه سه بعدی به یک سیستم جابجایی مناسب نیاز دارد که بتواند قسمت را در صورت لزوم حرکت دهد.
برنامه ریزی مسیرهای جوشکاری نیاز به ابزارهای کافی تولید CAM دارد. علاوه بر این، برنامه نویس سیستم روکش لیزری نیاز به درک کافی از فرآیند روکش لیزری برای ایجاد یک استراتژی جوشکاری مناسب دارد. این استراتژی باید مسائل مادی مانند گرم شدن بیش از حد در لبه ها و همچنین مسائل هندسی مانند انحرافات هندسی ناشی از فرایند تولید قطعه یا شرایط عملیاتی قبلی قطعه را در نظر بگیرد.
روکش لیزری سه بعدی چیست؟
روکش کاری لیزری یک فرآیند جوشکاری است که از یک پرتو لیزر متمرکز برای ایجاد یک حوضچه مذاب بر روی سطح جزء استفاده می نماید. یک ماده خوراک فلزی به طور هم زمان به حوضچه مذاب تزریق و به طور کامل ذوب می گردد تا رسوبی ایجاد شود. ماده خوراک معمولاً به شکل پودر فلزی است اما می تواند سیم نیز باشد.
ماهیت دقیق فرآیند اجازه می دهد تا کیفیت پوشش به طور دقیق کنترل گردد. کلید موفقیت آمیز بودن روکش لیزری کنترل گرمای ورودی به مواد پایه است که می تواند در عین حفظ یک پیوند متالورژیکی با استحکام بالا به حداقل برساند.
سرعت خنک کنندگی بسیار سریع مرتبط با روکش لیزری باعث ایجاد ریزساختارهای ظریف با استحکام بالا با حداقل تأثیر بر خواص مکانیکی ماده پایه می شود. روکش لیزری تکنیکی است که آلیاژها را با درجه رقت کم به سطح می چسباند و به ویژه برای استفاده در کاربردهای خودکار با حجم بالا مناسب می باشد.
روکش لیزری یک روش جوشکاری سطحی است که امکان اتصال متالورژیکی با بستر مواد پایه را فراهم میکند، روکشها را میتوان برای اکثر زیرلایههای مبتنی بر آهن و نیکل به استثنای برخی موارد اعمال نمود.
یک پرتو لیزر با انرژی بالا یک ورودی گرمای شدید ایجاد می کند و بنابراین آلیاژها با درجه رقت کم (<5٪) به سطح متصل می شوند. روکش لیزری را می توان کاملاً خودکار نمود و بنابراین هنگامی که پارامترها برای یک طراحی خاص ثابت شدند، نتایج نهایی ثابت برای همه قسمت ها به دست می آید.
فرآیند روکش لیزری سه بعدی روشی برای اعمال یک پوشش کاملاً متراکم، با پیوند متالورژیکی و تقریباً خالص است که می تواند برای افزایش مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی یا عملکرد ضربه قطعات فلزی استفاده نمود. در برخی موارد، هر سه ویژگی را میتوان بهبود بخشید. این فرآیند از یک پرتو لیزر با قدرت بالا با تمرکز دقیق برای ایجاد یک حوضچه جوش استفاده می کند که در آن پودر فلزی اعمال می شود. پودر (که توسط جریانی از گاز محافظ بی اثر حمل می شود) به صورت هم محور از طریق پرتو لیزر دمیده می شود. ماهیت بسیار دقیق پرتو لیزر سبب ایجاد روکش کاملاً متراکم با حداقل رقت (<5٪) و در عین حال با یک پیوند متالورژیکی عالی می گردد. سیستم متالیزاسیون MET-CLAD کنترل و ادغام کل فرآیند روکش کاری لیزری را ارائه می دهد. این سیستم کنترل گازهای فرآیند، سیستم خنک کننده، لیزر، تغذیه پودر و رابط اتوماسیون را با خیال راحت از طریق یک رابط لمسی صفحه نمایش ارائه می دهد.
محدوده کاری معمولی
- نرخ رسوب: تا ۸ کیلوگرم در ساعت
- ضخامت رسوب: ۰.۵ – > 4 میلی متر
- سختی رسوب : > 22 – 61 HRC
مزایا
- مناسب برای اتوماسیون
- بدون نیاز به فیوزینگ
- ضخامت ۰.۵-> 4 میلی متر
روش پوشش دهی با روکش لیزری سه بعدی
مانند هر فرآیند جوشکاری، روکش لیزری نیاز به آماده سازی کافی از سطحی دارد که جوش روی آن انجام می گردد. اغلب اولین قدم حذف مواد اضافی برای اطمینان از پایه قوی برای تعمیر است. به عنوان مثال، نوک تیغه توربین که ترک خوردگی ناشی از خوردگی گاز داغ دارد، برای بازسازی به کارخانه تولید باز می گردد. تکنسین ها ابتدا باید منطقه آسیب دیده را قبل از شروع فرایند بازسازی از بین ببرند.
از آنجا که روکش لیزری یک فرایند CNC است، اطلاعات مربوط به هندسه قطعات، به عنوان یک مدل3D-CaM یا از داده های دیجیتالی، برای ایجاد خطوط جوش مورد نیاز است. استراتژی مناسب جوشکاری اغلب از یک فرآیند صلاحیت ناشی می شود. این فرایند شامل مشتری می گردد، که معیارهای پذیرش را در مورد هندسه تشکیل جوش و کیفیت جوش تعیین می نماید.
صلاحیت فرآیند شامل تعیین پارامترهای صحیح فرآیند است. این پارامترها شامل قدرت لیزر، قطر کانونی تنظیم شده لیزر برای تعیین اندازه حوضچه مذاب و عرض خط جوش، نرخ تغذیه برای تعیین سرعت حرکت سر پردازنده بر روی قطعه و میزان پودر یا مقدار پودر به استخر مذاب می باشد.
نتیجه گیری
روکش لیزری با دقت هندسی بالاتر و تنش حرارتی کمتر، مزیت روشنی نسبت به فرآیندهای جوشکاری معمولی دارد و به استاندارد تعمیر قطعات با ارزش بالا تبدیل شده است. بازسازی توربین گاز صنعتی همچنان منجر به نوآوری می گردد و عملا روکش لیزری را به یک راه حل سفارشی برای این صنعت تبدیل می نماید.
روکش ها به دلیل مقاومت در برابر سایش، فرسایش یا خوردگی به طور فزاینده ای محبوب شده اند. تجربه و دانش کامل کاربرد، کلید موفقیت عملکرد سیستم های روکش لیزری خواهد بود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!