درمان سطح لیزری از یک پرتو لیزر با چگالی بالا- برای گرم کردن سطح مواد به روشی غیر تماسی- استفاده میکند. با استفاده از هدایت حرارتی خود سطح ماده برای خنک سازی، این فناوری فرآیند به اصلاح سطح دست می یابد. برای بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی سطوح مواد و همچنین افزایش مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی قطعات بسیار مفید است. در سالهای اخیر، فناوریهای درمان سطح لیزری مانند تمیز کردن لیزر، خاموش کردن لیزر، آلیاژ لیزری، لایهبرداری ضربه لیزری، و بازپخت لیزری، همراه با فناوریهای تولید افزودنی لیزری مانند روکش لیزری، چاپ سه بعدی لیزری و آبکاری لیزری، چشماندازهای کاربردی گستردهای را دیدهاند.
تمیز کردن لیزری یک فناوری جدید تمیز کردن سطوح است که به سرعت در حال توسعه است، که از پرتو لیزر پالسی پر انرژی- برای تابش سطح قطعه کار استفاده میکند و باعث میشود که آلودگیهای سطح، ذرات یا پوششها فوراً تبخیر یا جدا شوند و در نتیجه به فرآیند تمیز کردن دست مییابد. تمیز کردن لیزر به طور عمده به فرآیندهایی مانند حذف زنگ زدگی، حذف روغن، حذف رنگ و حذف پوشش تقسیم می شود. در درجه اول برای تمیز کردن فلزات، تمیز کردن آثار فرهنگی و تمیز کردن ساختمان استفاده می شود. بر اساس عملکرد جامع، پردازش دقیق و انعطاف پذیر، راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، سازگاری با محیط زیست، عدم آسیب-به زیرلایه، هوشمندی، کیفیت تمیز کردن بالا، ایمنی و طیف وسیعی از کاربردها، به طور فزاینده ای در زمینه های مختلف صنعتی مورد توجه قرار می گیرد. در مقایسه با روشهای سنتی تمیز کردن مانند تمیز کردن اصطکاکی مکانیکی، تمیز کردن خوردگی شیمیایی، تمیز کردن مایع-تمیز کردن با ضربه بالا-مایع، و تمیز کردن اولتراسونیک با فرکانس بالا-، تمیز کردن لیزر دارای مزایای آشکاری است.
کوئنچ با لیزر از لیزرهای{0}پر انرژی به عنوان منبع گرمایی برای گرم کردن و خنک کردن سریع سطح فلزات استفاده می کند و فرآیند خاموش کردن را فوراً تکمیل می کند. این منجر به سختی بالا، ساختارهای مارتنزیتی فوق{2} ریز می شود، سختی سطح و مقاومت در برابر سایش فلزات را بهبود می بخشد، و برای افزایش مقاومت در برابر خستگی، تنش فشاری روی سطح ایجاد می کند. مزایای اصلی این فرآیند عبارتند از: ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک-، حداقل تغییر شکل، درجه اتوماسیون بالا، خاموش کردن انتخابی انعطاف پذیر، سختی دانه تصفیه شده، و سازگاری با محیط زیست. به عنوان مثال، نقطه لیزر قابل تنظیم است، و اجازه می دهد تا در موقعیت های با هر عرض خاموش شود. علاوه بر این، هد لیزری که با روباتهای چند محوره{6} کار میکند، میتواند مناطق مشخصی از قطعات پیچیده را خاموش کند. علاوه بر این، کوئنچ لیزری شامل گرمایش و سرمایش بسیار سریع است که منجر به حداقل تنش خاموش شدن و تغییر شکل می شود. تغییر شکل قطعات کار قبل و بعد از خاموش کردن لیزر تقریباً ناچیز است و آن را به ویژه برای عملیات سطحی{9} با دقت بالا قطعات مناسب میکند. در حال حاضر، کوئنچ لیزری با موفقیت در صنعت خودروسازی، صنعت قالب، ابزارآلات سخت افزاری و صنایع مکانیکی برای تقویت سطح قطعاتی که به راحتی فرسوده می شوند، به ویژه برای بهبود عمر چرخ دنده ها، شفت ها، راهنماها، فک ها و قالب ها با اثرات قابل توجهی استفاده شده است. ویژگیهای کوئنچ لیزری به شرح زیر است: 1) خاموش شدن با لیزر شامل گرمایش سریع و خنک{13}خود است، بدون نیاز به عایق کوره یا خاموش کردن مایع خنککننده. این یک فرآیند عملیات حرارتی غیر آلاینده و سازگار با محیط زیست است که به راحتی برای خاموش کردن یکنواخت سطوح قالب بزرگ قابل استفاده است. 2) به دلیل سرعت گرمایش سریع و گرمای کوچک{17} منطقه تحت تأثیر، و همچنین گرمایش و خاموش شدن اسکن سطح، قالبهای تیمار شده حداقل تغییر شکل را تجربه میکنند. 3) با توجه به زاویه واگرایی کوچک پرتو لیزر، جهت گیری عالی دارد و می تواند با دقت مناطق محلی سطوح قالب را از طریق یک سیستم هدایت نور خاموش کند. 4) عمق لایه سخت کوئنچ سطح لیزری معمولاً بین 0.3 تا 1.5 میلی متر است.
بازپخت لیزری به یک فرآیند عملیات حرارتی اشاره دارد که در آن سطح یک ماده با لیزر گرم می شود، برای مدت طولانی در معرض دمای بالا قرار می گیرد و سپس به آرامی سرد می شود. اهداف اصلی این فرآیند کاهش تنش، افزایش شکل پذیری و چقرمگی مواد و ایجاد ریزساختارهای خاص است. از ویژگی های آن می توان به قابلیت تنظیم ساختار ماتریس، کاهش سختی، پالایش دانه ها و حذف تنش داخلی اشاره کرد. در سالهای اخیر، فناوری آنیل لیزری نیز به یک فرآیند جدید در صنعت تولید نیمهرسانا تبدیل شده است و سطح یکپارچهسازی مدارهای مجتمع را به طور قابلتوجهی افزایش داده است.
فنآوری شوک لیزری روشی با-فناوری بالا است که از امواج ضربهای پلاسما تولید شده توسط پرتو لیزر با شدت بالا برای افزایش مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی مواد فلزی استفاده میکند. این دارای مزایای برجسته ای مانند عدم وجود منطقه تحت تأثیر گرما-، استفاده کارآمد از انرژی، نرخ کرنش فوق-، قابلیت کنترل قوی و اثر تقویتی قابل توجه است. در عین حال، شوک لیزری دارای تنش فشاری باقیمانده عمیق تر، ریزساختار و یکپارچگی سطح بهتر، پایداری حرارتی بهبود یافته و عمر طولانی تر است. در سال های اخیر این فناوری به سرعت توسعه یافته و پتانسیل بالایی در صنایع هوافضا و دفاعی دارد. علاوه بر این، پوششها عمدتاً برای محافظت از قطعه کار در برابر سوختگی لیزر و افزایش جذب انرژی لیزر، با مواد پوششی رایج از جمله رنگ سیاه و فویل آلومینیوم استفاده میشوند. لایه برداری لیزری (LP) که با نام لیزر شوک پینینگ (LSP) نیز شناخته می شود، فرآیندی است که در مهندسی سطح اعمال می شود. این شامل استفاده از پرتو لیزر پالسی{10}بالا برای القای تنش باقیمانده در مواد برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح (مانند مقاومت در برابر سایش و خستگی) یا افزایش استحکام بخشهای نازک و در نتیجه افزایش سختی سطح است. برخلاف اکثر کاربردهای پردازش مواد، LSP از طریق عملیات حرارتی{12}القای لیزر به اثر مطلوب نمیرسد، بلکه از طریق پردازش مکانیکی توسط ضربه پرتو میباشد. یک پرتو لیزر با توان{14}بالا از پالسهای کوتاه-بالا برای ضربه زدن به سطح قطعه کار مورد نظر استفاده میکند. پرتو بر قطعه کار فلزی تأثیر می گذارد و بلافاصله یک لایه نازک را به پلاسما تبخیر می کند و فشار موج ضربه را به قطعه کار وارد می کند. گاهی اوقات یک لایه نازک از مواد پوششی مات برای جایگزینی تبخیر فلز روی قطعه کار اعمال می شود. برای افزایش فشار، سایر مواد پوشش دهنده شفاف یا لایه های محصور کننده اینرسی برای به دام انداختن پلاسما (معمولاً آب) استفاده می شود. پلاسما یک اثر موج ضربه ای ایجاد می کند و ساختار سطح قطعه کار را در نقطه ضربه تغییر می دهد، که سپس یک واکنش زنجیره ای انبساط و فشرده سازی فلز را آغاز می کند. تنش فشاری عمیق ایجاد شده توسط این واکنش می تواند طول عمر قطعه را افزایش دهد.
آلیاژ لیزری نوع جدیدی از فناوری اصلاح سطح است که بسته به شرایط خدمات مواد هوافضا، از چگالی انرژی بالا و نرخ تراکم سریع پرتو لیزر برای تهیه پوششهای کامپوزیت سرامیکی تک نانوبلور آمورف تکآمورف بر روی سطح اجزای ساختاری و دستیابی به هدف اصلاح فضا استفاده میکند. در مقایسه با آلیاژ لیزری، فناوری روکش لیزری دارای رقت کمتر زیرلایه در حوضچه مذاب، ناحیه تحت تأثیر حرارت کمتر، تغییر شکل حرارتی کمتر قطعه کار، و نرخ ضایعات کمتر پس از فرآیند روکش لیزری است. روکش لیزری می تواند به طور قابل توجهی خواص سطحی مواد را بهبود بخشد، مواد فرسوده را بازیابی کند، و مزایایی مانند راندمان بالا، سرعت سریع، سازگاری با محیط زیست و پردازش بدون آلودگی-و عملکرد خوب قطعه کار پردازش شده را ارائه دهد.
فناوری روکش لیزری نیز یکی از فناوری های جدید اصلاح سطح است که جهت و سطح توسعه مهندسی سطح را نشان می دهد. فناوری روکش لیزری به دلیل مزیتهای بدون آلودگی- و ایجاد پیوند متالورژیکی بین پوشش آماده شده و زیرلایه، به کانون تحقیقاتی برای اصلاح سطح آلیاژهای تیتانیوم معاصر تبدیل شده است. استفاده از-روکشهای سرامیکی با روکش لیزری یا پوششهای کامپوزیت تقویتشده ذرات سرامیکی{4}راهی مؤثر برای بهبود مقاومت سایشی سطح آلیاژهای تیتانیوم است. با انتخاب سیستم مواد مناسب با توجه به شرایط کاری واقعی، فناوری روکش لیزری می تواند به نیازهای فرآیند بهینه دست یابد. فناوری روکش لیزری می تواند اجزای مختلف خراب مانند تیغه های موتور هواپیما را تعمیر کند.
تفاوت بین آلیاژ سطحی لیزر و روکش سطح لیزری در این است که آلیاژ سطحی لیزر به عناصر آلیاژی اضافه شده اجازه می دهد تا به طور کامل با لایه سطحی زیرلایه در حالت مایع مخلوط شوند و یک لایه آلیاژی تشکیل دهند، در حالی که روکش سطح لیزری پوشش از قبل اعمال شده را کاملاً ذوب می کند در حالی که لایه سطحی زیرلایه تا حدی ذوب می شود و به لایه زیرین اجازه می دهد تا یک لایه فلزی ایجاد شود و لایه زیرین ذوب شود. ترکیب لایه روکش را اساسا بدون تغییر نگه می دارد. فن آوری های آلیاژ لیزری و روکش لیزری عمدتاً برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود.
در حال حاضر، فناوری روکش لیزری به طور گسترده در تعمیر و اصلاح سطوح فلزی استفاده شده است. اگرچه روکش لیزری سنتی دارای مزایا و ویژگی هایی مانند پردازش انعطاف پذیر، تعمیر شکل نامنظم و قابلیت های افزودنی سفارشی است، اما بازده کاری آن نسبتاً پایین است. برای-نیازهای تولید سریع مقیاس بزرگ در بخشهای صنعتی خاص، هنوز قادر به برآورده کردن الزامات نیست. برای ارضای تقاضا برای تولید-حجم و سرعت بالا-و بهبود راندمان کار روکش، فناوری روکش لیزری با سرعت بالا- ظهور کرده است.
فناوری روکش لیزری با سرعت بالا-میتواند به لایههای روکش متراکم و بدون نقص-، با سطح صاف، مسطح و متراکم دست یابد که از نظر متالورژیکی بدون نقص باز به بستر چسبیده است. نه تنها برای اجسام دوار بلکه برای سطوح منحنی مسطح و پیچیده نیز قابل استفاده است. از طریق بهینهسازی مداوم فناوری، این فناوری میتواند به طور گسترده در صنایعی مانند زغالسنگ، متالورژی، سکوهای دریایی، کاغذ، لوازم الکترونیکی مصرفی، خودروسازی، کشتیسازی، نفت و هوافضا مورد استفاده قرار گیرد و تبدیل به یک فرآیند بازسازی سبز شود که میتواند جایگزین فناوری آبکاری سنتی شود.
حکاکی لیزری فرآیندی است که از فناوری CNC بهعنوان پایهاش استفاده میکند و یک پرتو لیزر پرانرژی را بر روی سطح ماده پخش میکند و از اثر حرارتی لیزر برای ایجاد الگوهای واضح بر روی سطح ماده استفاده میکند. ذوب و تبخیر آنی مواد پردازش شده تحت تابش لیزر به طور فیزیکی آن را تغییر شکل می دهد و به حکاکی لیزری اجازه می دهد به هدف مورد نظر خود برسد. حکاکی لیزری شامل استفاده از لیزر برای حک کردن متن روی یک شی است. این فناوری متنی را بدون علامت، با سطح صاف و یکدست تولید می کند و نوشته ها از بین نمی روند. ویژگی ها و مزایای آن عبارتند از: ایمنی و قابلیت اطمینان. دقیق و دقیق، با دقت تا 0.02 میلی متر؛ سازگار با محیط زیست و صرفه جویی در مواد-. سریع و کارآمد، قابلیت حکاکی با سرعت بالا-طبق الگوی خروجی. هزینه کم و محدود به مقدار پردازش نیست.
این فرآیند از فناوری روکش لیزری استفاده میکند که در آن لیزر جریان پودری را که از نازل ارسال میشود تابش میکند و مستقیماً پودرهای فلز یا آلیاژ خالص را ذوب میکند. پس از خروج پرتو لیزر، مایع آلیاژی به سرعت جامد میشود و به شکلگیری سریع آلیاژ میرسد. در حال حاضر، به طور گسترده ای در مدل سازی صنعتی، ساخت مکانیکی، هوافضا، نظامی، ساخت و ساز، فیلم و تلویزیون، لوازم خانگی، صنایع سبک، پزشکی، باستان شناسی، فرهنگ و هنر، کنده کاری و جواهرات استفاده شده است.
صبح بخیر، ممنون از پرس و جوی شما ما یک کارخانه متخصص در تولید لیزر هستیم. ما نه تنها محصولاتی را تولید می کنیم، بلکه آنها را می فروشیم و خدمات فنی پس از فروش{2}}رایگان ارائه می دهیم. می توانم بپرسم تجهیزات لیزر 100 وات را برای چه کاری نیاز دارید؟ عمدتا برای تمیز کردن چه مواد، چوب یا زنگ؟
