1. Prinċipji Tekniċi u Proċess Bażiku
It-tifi tal-lejżer huwa metodu ta 'trattament tal-wiċċ dejjem aktar komuni fil-fabbriki f'dawn l-aħħar snin. Fi kliem sempliċi, jinvolvi l-użu ta' raġġ tal-laser ta'-enerġija għolja biex irradja malajr il-wiċċ ta 'parti tal-metall, issaħħan saff irqiq ħafna tal-wiċċ tal-metall għal temperatura għolja ħafna fi żmien estremament qasir, imbagħad tiddependi fuq il-parti nnifisha biex tkessaħ malajr, u b'hekk tagħmel il-wiċċ iebes ħafna u reżistenti għall-ilbies-.
Dan il-proċess fil-fatt għandu xebh mat-tifi tradizzjonali; it-tnejn jiksbu mikrostruttura iebsa permezz ta 'tkessiħ rapidu. Madankollu, it-tifi tal-lejżer għandu l-karatteristiċi tiegħu stess: issaħħan biss saff tal-wiċċ irqiq ħafna, u jħalli l-intern tal-parti fil-biċċa l-kbira mhux affettwat, li jirriżulta f'distorsjoni żgħira ħafna. Barra minn hekk, ir-raġġ tal-lejżer jista 'jiċċaqlaq b'mod flessibbli u jista' jittratta partijiet b'forom kumplessi, li huwa diffiċli biex jinkisbu metodi tradizzjonali ta 'tifi.
2. Kif jaħdem it-tifi tal-lejżer
Meta raġġ tal-lejżer jolqot wiċċ tal-metall, l-enerġija tiġi assorbita mill-metall, u t-temperatura tal-wiċċ togħla malajr. Għall-azzar ordinarju, it-temperatura teħtieġ li taqbeż it-800 grad Celsius, f'liema punt il-mikrostruttura tal-azzar tittrasforma f'awstenite. F'dan il-mument, ir-raġġ tal-lejżer jitbiegħed, u s-sħana titmexxa malajr fil-materjal tal-bażi intern kiesaħ b'rata ta 'tkessiħ li tista' tilħaq għexieren ta 'eluf ta' gradi Celsius kull sekonda. Taħt tkessiħ rapidu bħal dan, l-austenite tittrasforma f'martensite iebes.
Hemm diversi punti ewlenin f'dan il-proċess: ir-rata tat-tisħin għandha tkun mgħaġġla biżżejjed sabiex il-materjal bażi ma jkollux ħin biex jissaħħan; ir-rata tat-tkessiħ għandha wkoll tkun veloċi biżżejjed biex tinkiseb mikrostruttura martensitika fina. It-tifi tal-lejżer jista 'jissodisfa b'mod preċiż dawn ir-rekwiżiti. Jista 'jlesti t-tisħin fi żmien elf ta' sekonda, imbagħad jiddependi fuq id-dissipazzjoni rapida tas-sħana tal-materjal bażi stess.
3. Karatteristiċi Ewlenin tat-Tkessiħ bil-Laser
Distorsjoni żgħira hija l-aktar vantaġġ ovvju tat-tifi tal-lejżer. Minħabba li saff tal-wiċċ irqiq biss jissaħħan, il-bidla ġenerali fit-temperatura tal-parti hija minima, li tirriżulta fi stress termali baxx. Għalhekk, l-ammont ta' distorsjoni ġeneralment ikun wieħed biss-għaxra minn dak tat-tifi tradizzjonali. Dan huwa partikolarment importanti għal partijiet ta 'preċiżjoni.
L-ebusija għolja hija karatteristika oħra. It-tisħin u t-tkessiħ rapidu bil-lejżer jipproduċu mikrostruttura martensitika fina ħafna. Din il-mikrostruttura hija ifjen minn dik miksuba mit-tifi konvenzjonali u wkoll aktar diffiċli. Pereżempju, għall-azzar 45, l-ebusija tat-tifi konvenzjonali hija ta 'madwar 55 HRC, filwaqt li t-tifi tal-lejżer jista' jikseb 60-65 HRC.
Selettività tajba tagħti t-tifi tal-lejżer vantaġġ sinifikanti. Ir-raġġ tal-lejżer jista 'jikkontrolla b'mod preċiż iż-żona irradjata, u jittratta biss il-partijiet li jeħtieġu ebusija. Pereżempju, l-uċuħ tas-snien tal-ger jew l-uċuħ tax-xogħol tal-binarji ta 'gwida jistgħu jiġu mwebbsa filwaqt li żoni oħra jibqgħu ma jinbidlux.
Grad għoli ta 'awtomazzjoni huwa wkoll denju ta' nota. Il-proċess kollu tat-tifi jista 'jiġi kkontrollat bil-kompjuter, b'parametri stabbli u ripetibbiltà tajba, adattati għall-produzzjoni tal-massa.
4. Kontroll tal-Proċess għall-Laser Quenching
Biex twettaq it-tifi tal-lejżer sew, jeħtieġ li jiġu kkontrollati diversi parametri ewlenin.
Il-qawwa tal-lejżer tiddetermina l-ammont ta 'enerġija ta' input. Jekk il-qawwa hija baxxa wisq, it-temperatura tal-wiċċ ma tissodisfax ir-rekwiżiti; jekk għoli wisq, jista 'jaqbad il-wiċċ. Huwa ġeneralment magħżul abbażi tat-tip ta 'materjal u r-rekwiżiti tal-fond tat-twebbis, tipikament ivarjaw bejn 500-5000 watts.
Il-veloċità tal-iskannjar tirreferi għall-veloċità tal-moviment tar-raġġ tal-lejżer. Jekk il-veloċità hija bil-mod wisq, sħana eċċessiva tinbena, potenzjalment taffettwa l-materjal bażi; jekk veloċi wisq, it-tisħin huwa insuffiċjenti, u t-trasformazzjoni mikrostrutturali mhix kompluta. Dan il-parametru jeħtieġ li jiġi aġġustat flimkien mal-qawwa.
Id-daqs tal-post jaffettwa d-densità tal-enerġija u l-wisa 'ta' medda mwebbsa. Post żgħir ifisser enerġija kkonċentrata, li tirriżulta f'saff imwebbes fond iżda dejjaq; post kbir ifisser faxxa wiesgħa mwebbsa iżda saff baxx. F'applikazzjonijiet prattiċi, għandu jintgħażel ibbażat fuq il-forma tal-parti u r-rekwiżiti tat-twebbis.
Il-proporzjon ta' sovrapożizzjoni jeħtieġ li jiġi kkunsidrat meta jiġu trattati żoni kbar. Biex tkopri ż-żona kollha, il-mogħdijiet tal-iskannjar tar-raġġ tal-lejżer jeħtieġ li jikkoinċidu parzjalment. Ftit wisq koinċidenza tħalli żoni mhux imwebbsa; koinċidenza wisq tista 'tikkawża trattib ittemprar. Ġeneralment, il-kontroll tiegħu bejn 10-30% huwa xieraq.
5. Punti Ewlenin ta 'Trattament għal Materjali Differenti
Materjali differenti jirreaġixxu b'mod differenti għat-tifi tal-lejżer, li jeħtieġu proċessi differenti.
Azzar tal--karbonju medju huma fost l-aktar materjali adattati għat-tifi tal-lejżer. Materjali bħall-azzar 45 u 40Cr għandhom kontenut moderat ta 'karbonju, jistgħu jiksbu ebusija għolja wara t-tifi, u huma inqas suxxettibbli għall-qsim. Matul l-ipproċessar, id-densità tal-qawwa tista 'tkun ogħla b'mod xieraq, u l-veloċità tal-iskannjar tista' wkoll tkun aktar mgħaġġla.
Azzar tal-għodda bħal Cr12MoV, H13, eċċ., Għandhom ebusija aħjar minħabba l-preżenza ta 'elementi ta' liga. It-tifi tal-lejżer jista 'jikseb saff imwebbes aktar fil-fond, iżda għandha tingħata attenzjoni biex tikkontrolla t-temperatura tat-tisħin biex tevita sħana żejda.
Materjali tal-ħadid fondut jistgħu wkoll jgħaddu minn tkessiħ bil-lejżer. Madankollu, minħabba l-preżenza tal-grafita, hija meħtieġa attenzjoni speċjali waqt l-ipproċessar. Il-qawwa ma tistax tkun għolja wisq, inkella l-grafita tiddekomponi u toħloq pori. Ġeneralment, trattament minn qabel tal-wiċċ huwa meħtieġ l-ewwel biex itejjeb l-assorbiment tal-lejżer.
Metalli mhux-tal-ħadid bħal ligi tal-aluminju, ligi tat-titanju, eċċ., juru effetti inqas ovvji mit-tifi tal-lejżer meta mqabbla mal-azzar, iżda xorta jistgħu jiksbu xi effett ta 'tisħiħ. Kontroll tal-parametri aktar preċiż huwa meħtieġ waqt l-ipproċessar.
6. Importanza tat-trattament minn qabel tal-wiċċ
Ħafna materjali metalliċi għandhom riflessjoni għolja għal-lejżers, speċjalment materjali bħall-aluminju u r-ram, fejn il-biċċa l-kbira tal-enerġija tal-lejżer hija riflessa. Biex tittejjeb l-effiċjenza tal-assorbiment tal-enerġija tal-laser, it-trattament tal-wiċċ huwa meħtieġ qabel it-tifi.
It-trattament tal-fosfat huwa metodu użat komunement. Saff ta 'kisi tal-fosfat huwa ffurmat fuq il-wiċċ, li jassorbi l-enerġija tal-laser tajjeb. Wara t-trattament ta 'fosfatazzjoni, ir-rata ta' assorbiment ta 'l-azzar għal-lejżer tista' tiżdied minn madwar 30% għal aktar minn 70%.
Il-kisi b'żebgħa-li jassorbi d-dawl huwa wkoll komuni ħafna. Hemm żebgħa fis-suq iddisinjata speċifikament għat-trattament bis-sħana bil-lejżer. Saff irqiq miksi fuq il-wiċċ jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti l-assorbiment. Dawn iż-żebgħa jinħarqu waqt il-proċess tat-tifi u ma jibqgħux fuq il-wiċċ.
Il-ħruxija tal-wiċċ tista 'wkoll ittejjeb l-assorbiment. Metodi bħas-sandblasting jagħmlu l-wiċċ mhux maħdum, u jżidu l-assorbiment tal-lejżer. Madankollu, innota li l-ħruxija għandha tkun xierqa; mhux maħdum wisq jista 'jaffettwa l-kwalità tal-wiċċ.
7. Punti Ewlenin għall-Konfigurazzjoni tat-Tagħmir
Sistema tat-tifi tal-lejżer tinkludi prinċipalment laser, sistema ta 'moviment, sistema ta' tkessiħ, u sistema ta 'kontroll.
Il-lejżer huwa l-komponent ewlieni. Lejżers tal-fibra u lejżers semikondutturi huma komunement użati issa minħabba l-effiċjenza għolja tagħhom ta 'konverżjoni elettro-ottika u manutenzjoni relattivament sempliċi. L-għażla tal-qawwa tiddependi fuq il-ħtiġijiet tal-produzzjoni. Ġeneralment, madwar 1000 watt huwa biżżejjed għal partijiet żgħar, filwaqt li partijiet kbar jistgħu jeħtieġu aktar minn 3000 watt.
Is-sistema tal-moviment timmaniġġja l-moviment relattiv bejn ir-ras tal-lejżer u l-biċċa tax-xogħol. Hemm tipi ta 'worktable li jiċċaqilqu, tipi ta' ras tal-laser li jiċċaqilqu, u tipi ta 'driegħ robotiku. L-għażla tiddependi fuq id-daqs u l-għamla tal-parti. Uċuħ kkurvati kumplessi tipikament jeħtieġu sistemi ta' linkage multi-assi.
Is-sistema tat-tkessiħ hija importanti ħafna. Il-lejżer innifsu jeħtieġ tkessiħ, u l-biċċa tax-xogħol teħtieġ ukoll tkessiħ xieraq waqt it-tifi. It-tkessiħ tal-ilma ġeneralment jintuża, u jiżgura fluss u temperatura stabbli tal-ilma li jkessaħ.
Is-sistema ta' kontroll issa hija kkontrollata mill-kompjuter-. Jista 'jaħżen settijiet multipli ta' parametri tal-proċess għall-irtirar dirett waqt it-tħaddim. Sistema ta 'kontroll tajba tista' wkoll tissorvelja l-parametri tal-proċess f'ħin reali u taġġustahom awtomatikament biex tiżgura kwalità konsistenti.
