1. Texnik tamoyillar va asosiy jarayon
So'nggi yillarda fabrikalarda lazerli söndürme tobora keng tarqalgan sirtni tozalash usuli hisoblanadi. Oddiy qilib aytganda, bu metall qismning sirtini tez nurlantirish uchun yuqori-energiyali lazer nurlaridan foydalanishni, metall yuzaning juda yupqa qatlamini juda qisqa vaqt ichida juda yuqori haroratgacha qizdirishni, so‘ngra uning o‘ziga tayanib, tez sovib, shu orqali sirtni juda qattiq va eskirishga-bardosh qilishni o‘z ichiga oladi.
Bu jarayon aslida an'anaviy söndürme bilan o'xshashliklarga ega; ikkalasi ham tez sovutish orqali qattiq mikroyapı oladi. Biroq, lazerli söndürme o'ziga xos xususiyatlarga ega: u faqat juda nozik sirt qatlamini isitadi, bu qismning ichki qismini katta darajada ta'sir qilmaydi, bu esa juda kichik buzilishlarga olib keladi. Bundan tashqari, lazer nurlari moslashuvchan tarzda harakatlanishi va murakkab shakldagi qismlarga ishlov berishi mumkin, bu an'anaviy söndürme usullariga erishish qiyin.
2. Lazer bilan o'chirish qanday ishlaydi
Lazer nurlari metall yuzasiga tushganda, energiya metall tomonidan so'riladi va sirt harorati tez ko'tariladi. Oddiy po'lat uchun harorat 800 darajadan oshishi kerak, bunda po'latning mikro tuzilishi ostenitga aylanadi. Ayni paytda lazer nuri uzoqlashadi va issiqlik sekundiga o'n minglab daraja Selsiyga yetishi mumkin bo'lgan sovutish tezligida sovuq ichki asosiy materialga tez o'tadi. Bunday tez sovutishda ostenit qattiq martensitga aylanadi.
Bu jarayonda bir nechta asosiy nuqtalar mavjud: isitish tezligi etarlicha tez bo'lishi kerak, shunda asosiy materialni isitish uchun vaqt yo'q; sovutish tezligi ham nozik martensitik mikroyapı olish uchun etarlicha tez bo'lishi kerak. Lazerli söndürme ushbu talablarga aniq javob berishi mumkin. U sekundning mingdan bir qismi ichida isitishni yakunlashi mumkin, keyin asosiy materialning tez issiqlik tarqalishiga tayanadi.
3. Lazer bilan o'chirishning asosiy xususiyatlari
Kichkina buzilish - lazer bilan söndürmenin eng aniq afzalligi. Faqat yupqa sirt qatlami qizdirilganligi sababli, qismning umumiy harorat o'zgarishi minimal bo'lib, past termal stressga olib keladi. Shuning uchun buzilish miqdori odatda an'anaviy o'chirishning-o'ndan bir qismini tashkil qiladi. Bu aniq qismlar uchun ayniqsa muhimdir.
Yuqori qattiqlik yana bir xususiyatdir. Tez lazerli isitish va sovutish juda nozik martensit mikro tuzilishini hosil qiladi. Ushbu mikro tuzilma an'anaviy söndürme usulidan olinganidan ko'ra nozikroq va qattiqroq. Misol uchun, 45 po'lat uchun an'anaviy söndürme qattiqligi 55 HRC atrofida, lazer bilan söndürme esa 60-65 HRC ga erishishi mumkin.
Yaxshi selektivlik lazerni o'chirishga muhim afzallik beradi. Lazer nurlari nurlangan joyni aniq nazorat qila oladi, faqat qattiqlashishi kerak bo'lgan qismlarni davolashadi. Misol uchun, tishli tishli yuzalar yoki yo'naltiruvchi relsning ishlaydigan sirtlari qattiqlashishi mumkin, boshqa joylar esa o'zgarishsiz qoladi.
Yuqori darajadagi avtomatlashtirish ham diqqatga sazovordir. Butun söndürme jarayoni ommaviy ishlab chiqarish uchun mos bo'lgan barqaror parametrlar va yaxshi takrorlanuvchanlik bilan kompyuter tomonidan boshqarilishi mumkin.
4. Lazer bilan o'chirish uchun jarayonni boshqarish
Lazerni o'chirishni yaxshi bajarish uchun bir nechta asosiy parametrlarni nazorat qilish kerak.
Lazer quvvati kirish energiyasi miqdorini aniqlaydi. Agar quvvat juda past bo'lsa, sirt harorati talablarga javob bermaydi; agar juda baland bo'lsa, u sirtni yoqib yuborishi mumkin. Odatda material turi va qattiqlashuv chuqurligi talablari asosida tanlanadi, odatda 500-5000 vatt oralig'ida.
Skanerlash tezligi lazer nurlarining harakat tezligini anglatadi. Tezlik juda sekin bo'lsa, ortiqcha issiqlik hosil bo'lib, asosiy materialga potentsial ta'sir qiladi; agar juda tez bo'lsa, isitish etarli emas va mikrostruktura o'zgarishi to'liq emas. Ushbu parametr quvvat bilan birgalikda sozlanishi kerak.
Spot o'lchami energiya zichligiga va qattiqlashtirilgan tarmoqli kengligiga ta'sir qiladi. Kichkina nuqta konsentrlangan energiyani anglatadi, natijada chuqur, ammo tor qotib qolgan qatlam paydo bo'ladi; katta nuqta keng qotib qolgan tarmoqli, lekin sayoz qatlamni bildiradi. Amaliy ilovalarda u qismning shakli va qattiqlashuv talablari asosida tanlanishi kerak.
Katta maydonlarni davolashda bir-birining ustiga chiqish nisbati hisobga olinishi kerak. Butun maydonni qoplash uchun lazer nurlarining skanerlash yo'llari qisman bir-biriga mos kelishi kerak. Juda kam qoplama qotib qolmagan zonalarni qoldiradi; haddan tashqari ko'p qoplama temperli yumshatilishiga olib kelishi mumkin. Odatda, uni 10-30% oralig'ida nazorat qilish maqsadga muvofiqdir.
5. Turli materiallar uchun ishlov berishning asosiy nuqtalari
Turli xil materiallar lazerni o'chirishga turlicha munosabatda bo'lib, turli jarayonlarni talab qiladi.
Oʻrtacha{0}}uglerodli poʻlatlar lazer bilan oʻchirish uchun eng mos materiallardan hisoblanadi. 45 po'lat va 40Cr kabi materiallar o'rtacha uglerod tarkibiga ega, söndürmeden keyin yuqori qattiqlikka erisha oladi va yorilishga kamroq moyil bo'ladi. Qayta ishlash jarayonida quvvat zichligi mos ravishda yuqori bo'lishi mumkin va skanerlash tezligi ham tezroq bo'lishi mumkin.
Cr12MoV, H13 va boshqalar kabi asbob-uskunalar po'latlari qotishma elementlarning mavjudligi tufayli yaxshiroq qattiqlashuvga ega. Lazerli söndürme chuqurroq qotib qolgan qatlamga erishishi mumkin, ammo qizib ketmaslik uchun isitish haroratini nazorat qilishga e'tibor qaratish lozim.
Quyma temir materiallari ham lazer bilan söndürülmesi mumkin. Biroq, grafit mavjudligi sababli, qayta ishlash jarayonida alohida e'tibor talab etiladi. Quvvat juda yuqori bo'lishi mumkin emas, aks holda grafit parchalanadi va gözenekler hosil qiladi. Odatda, lazerning emilishini yaxshilash uchun birinchi navbatda sirtni oldindan tozalash kerak.
Alyuminiy qotishmalari, titanium qotishmalari va boshqalar-rangli metallar po'latga nisbatan lazer bilan o'chirishdan kamroq aniq ta'sir ko'rsatadi, lekin baribir ma'lum bir mustahkamlovchi effektga erisha oladi. Qayta ishlash jarayonida aniqroq parametr nazorati talab qilinadi.
6. Sirtga oldindan ishlov berishning ahamiyati
Ko'pgina metall materiallar lazerlarni, ayniqsa alyuminiy va mis kabi materiallarni yuqori darajada aks ettiradi, bu erda lazer energiyasining aksariyati aks etadi. Lazer energiyasining assimilyatsiya samaradorligini oshirish uchun söndürmeden oldin sirtni tozalash kerak.
Fosfat bilan ishlov berish keng tarqalgan usuldir. Sirtda lazer energiyasini yaxshi o'zlashtiradigan fosfat qoplamali qatlam hosil bo'ladi. Fosfat bilan ishlov berishdan so'ng, po'latning lazerga singish darajasi taxminan 30% dan 70% gacha oshishi mumkin.
Yorug'lik singdiruvchi{0}}bo'yoq bilan qoplash ham juda keng tarqalgan. Bozorda lazerli issiqlik bilan ishlov berish uchun maxsus mo'ljallangan bo'yoqlar mavjud. Sirtda qoplangan nozik bir qatlam emilimni sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Ushbu bo'yoqlar söndürme jarayonida yonib ketadi va sirtda qolmaydi.
Yuzaki pürüzlülük ham so'rilishni yaxshilashi mumkin. Qumlash kabi usullar sirtni qo'pol qilib, lazerning singishini oshiradi. Biroq, pürüzlülük mos bo'lishi kerakligini unutmang; juda qo'pol sirt sifatiga ta'sir qilishi mumkin.
7. Uskuna konfiguratsiyasining asosiy nuqtalari
Lazerli söndürme tizimi asosan lazer, harakat tizimi, sovutish tizimi va boshqaruv tizimini o'z ichiga oladi.
Lazer asosiy komponent hisoblanadi. Tolali lazerlar va yarimo'tkazgichli lazerlar yuqori elektro-optik konvertatsiya samaradorligi va nisbatan sodda texnik xizmat ko'rsatishi tufayli keng tarqalgan. Quvvatni tanlash ishlab chiqarish ehtiyojlariga bog'liq. Odatda, kichik qismlar uchun taxminan 1000 vatt etarli, katta qismlarga esa 3000 vattdan ortiq kerak bo'lishi mumkin.
Harakat tizimi lazer boshi va ishlov beriladigan qism o'rtasidagi nisbiy harakatni boshqaradi. Harakatlanuvchi ish stoli turlari, harakatlanuvchi lazer boshi turlari va robot qo'l turlari mavjud. Tanlov qismning o'lchamiga va shakliga bog'liq. Murakkab kavisli sirtlar odatda ko'p-o'qli ulanish tizimlarini talab qiladi.
Sovutish tizimi juda muhim. Lazerning o'zi sovutishga muhtoj va ishlov berish qismi ham söndürme paytida tegishli sovutishni talab qiladi. Suvni sovutish odatda barqaror sovutish suvi oqimi va haroratini ta'minlaydi.
Boshqaruv tizimi endi kompyuter-boshqariladi. U ish paytida to'g'ridan-to'g'ri eslab qolish uchun jarayon parametrlarining bir nechta to'plamini saqlashi mumkin. Yaxshi boshqaruv tizimi jarayon parametrlarini real vaqtda kuzatishi va barqaror sifatni ta'minlash uchun ularni avtomatik ravishda sozlashi mumkin.
