السطح المعالج بالليزر يجعل قطعة العمل أكثر مقاومة للحمل. إن التبريد بالليزر والذوبان والطلاء يجعل قطعة العمل أكثر مقاومة للحمل: فهي تحسن الصلابة والمتانة ، وتغير بنية السطح ، وتولد ضغطًا شدًا أو طلاءًا واقيًا على السطح. يمكن للنقش بالليزر والصقل الدقيق بالليزر أيضًا تغيير سطح قطعة العمل.
【تصلب الليزر】
مبدأ تصلب الليزر: يقوم شعاع الليزر بتسخين الطبقة السطحية للمعدن ، ويزيد التبريد السريع من صلابته. تتمثل ميزة تقنية تصلب الليزر في أنها تتطلب معالجة متابعة قليلة جدًا ويمكنها معالجة قطع العمل ثلاثية الأبعاد غير المنتظمة. نظرًا لمدخلات الحرارة الصغيرة ، يكون تشوه قطعة العمل صغيرًا جدًا ، مما يقلل أو حتى يلغي الحاجة إلى المعالجة اللاحقة.
ينتمي التبريد بالليزر إلى عملية تصلب الطبقة السطحية. يمكن استخدامه فقط للمواد التي تحتوي على الحديد والتي يمكن تقويتها. أي الصلب والحديد الزهر الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.2٪.
من أجل تقوية قطعة العمل ، يقوم شعاع الليزر بتسخين الطبقة السطحية المعدنية بالقرب من نقطة الانصهار في معظم الحالات ، أي حوالي 900 إلى 1400 درجة مئوية. عندما يصل السطح إلى درجة الحرارة المطلوبة ، يترك شعاع الليزر هذا الموضع ويستمر في التحرك للأمام ، مع تسخين سطح قطعة العمل باستمرار على طول الاتجاه الجديد. تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة ، تغير ذرات الكربون في الشبكة المعدنية موقعها (التهيئة). بمجرد مغادرة شعاع الليزر للموقع ، فإن المادة الموجودة حول هذا الموقع تبرد بسرعة الطبقة السطحية الساخنة. تسمى هذه الظاهرة&مثل ؛ التبريد الذاتي&مثل ؛. بسبب التبريد السريع ، لا تعود الشبكة المعدنية إلى شكلها الأصلي ، ولكن يتم إنتاج مارتينسيت. Martensite عبارة عن هيكل معدني ذو صلابة عالية للغاية. يمكن أن يؤدي التحويل إلى مارتينسيت إلى زيادة صلابة المادة.
يقوم شعاع الليزر بتسخين الطبقة السطحية لقطعة العمل. يتراوح عمق تصلب السطح النموذجي من 0.1 إلى 1.5 مم ، مع وصول بعض المواد إلى 2.5 مم أو أعلى. إذا كان عمق تصلب السطح أكبر ، فيجب أن يكون الحجم المحيط أكبر ، بحيث يمكن تبديد الحرارة بسرعة ، بحيث يمكن تبريد المنطقة المتصلبة بسرعة كافية. تتطلب عملية تصلب الليزر كثافة طاقة صغيرة نسبيًا. في الوقت نفسه ، يجب معالجة قطعة العمل على نفس المستوى. لذلك ، من الضروري جعل شعاع الليزر يشع أكبر مستوى ممكن. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام سطح التشعيع المربع بشكل شائع. وبالمثل ، تُستخدم مجموعة مرآة المسح أيضًا في عملية التبريد بالليزر لجعل شعاع الليزر الخاص بالبقعة الدائرية يتحرك ذهابًا وإيابًا بسرعة كبيرة. يتم تشكيل خط بكثافة طاقة موحدة إلى حد كبير على سطح قطعة العمل. من الممكن إنشاء مسارات صلبة بعرض يصل إلى 60 مم. كما هو موضح في الشكل أعلاه ، تم تقوية الجزء المحمل بالقرب من عمود الشاحن التوربيني بالليزر.
【ليزر كلادينج】
من أجل تحسين مقاومة التآكل للمواد أو لتعديل السطح ، يستخدم الناس تقنية التسطيح بالليزر. يمكن استخدام نظام الكسوة بالليزر لطلاء الطلاء المعدني على سطح قطع العمل الموجودة بنفس جودة الصب. لا يوجد فقدان للجودة ، ولا توجد مسام أو تشققات.
يجعل نظام الكسوة بالليزر عملية التسطيح بالليزر بسيطة للغاية: على السطح المُجهز ، يتم استخدام الليزر لإنشاء بركة منصهرة. يتم رش مادة المسحوق على السطح من خلال الفوهة ، وعندما يتم تجميد المادة الجديدة ، يبدأ لحام الطبقة التالية أو المعالجة اللاحقة.
بشكل عام ، يتكون نظام الكسوة بالليزر من ثلاث وحدات وظيفية رئيسية: ناقل المسحوق ، خط نقل المسحوق ومجموعة مرايا المعالجة بفوهة المسحوق. ناقل المسحوق عبارة عن وحدة متحركة بجوار آلة المعالجة بالليزر. يتم خلط خليط غاز المسحوق من عدة حاويات في تدفق مسحوق في ناقل المسحوق ، ويتم إدخاله في فوهة المسحوق بمعدل تدفق محدد بدقة. يضمن نظام الاستشعار المتكامل الجودة العالية لطلاء المواد في جميع الأوقات.
