8. Rakendused hallitusetööstuses
Vormid on laserkarastamiseks üks edukamaid kasutusvaldkondi. Paljud tehased kasutavad seda tehnoloogiat hallituse eluea parandamiseks.
Pärast laserkarastamist näitavad stantsimisvormid lõikeservade kulumiskindlust oluliselt. Näiteks autode kerepaneelide stantsimisvormid võisid vajada ümbertöötamist pärast 80 000 stantsimist, kuid pärast laseriga kustutamist võivad need ületada 300 000 stantsimist. Selle põhjuseks on asjaolu, et lõikeserva pinna kõvadus suureneb 50ndate HRC-lt üle 60 HRC-ni ja kõvaduse jaotus on väga ühtlane.
Ka plastvormide südamikud ja õõnsused võivad läbida laseriga kustutamise. Eriti peenikeste eendite või sügavate soontega osade puhul põhjustab traditsiooniline kuumtöötlus kergesti moonutusi, kuid laserkarastusega saab selle probleemi hästi lahendada. Pärast karastamist võib paraneda ka pinna karedus, mis on kasulik plastosade lahtivõtmisel.
Survevaluvormid- töötavad karmides tingimustes, taludes kõrgel-temperatuuri sulametalli hõõrdumist. Laserkarastamisel võib pinnale moodustuda kuuma-- ja kulumiskindla kõvastunud kihi, mis parandab oluliselt hallituse vastupidavust termilisele väsimusele. Mõned tehased teatavad, et pärast töötlemist saab hallituse eluiga pikendada 2–3 korda.
9. Rakendused mehaanilistel komponentidel
Laserkustutamise abil saab tugevdada erinevaid ülekandekomponente.
Hammasrattad on tüüpilised rakendusobjektid. Traditsiooniliselt karburiseeritud ja karastatud hammasrataste puhul vajab ravi kogu hammas, mis põhjustab olulisi moonutusi ja nõuab järgnevat hammasrataste lihvimist. Laserkarustusega saab ravida ainult pingestatud piirkondi, nagu hamba külg ja juur, samas kui teised alad säilitavad hea sitkuse. See vastab kasutusnõuetele, vähendades samal ajal moonutusi ja töötlemiskulusid.
Võlli komponendid, nagu väntvõllid ja nukkvõllid, võivad hõõrdealadel, nagu näiteks tihvtid ja nukid, läbida laseriga kustutamise. Pärast töötlemist paraneb pinna kulumiskindlus. Veelgi enam, väikeste moonutuste tõttu võivad viimistlusvarud olla minimaalsed, säästes nii materjali kui ka töötlemisaega.
Juhtsiinid, libisevad plokid ja muud libisevad hõõrdekomponendid sobivad hästi-ka laseriga kustutamiseks. Tööpinnale saab luua võre-taolisi või triibulisi karastatud ribasid, mis tagavad kulumiskindluse, säilitades samal ajal õlimahutuse parema määrimise tagamiseks.
10. Rakendused kosmosevaldkonnas
Lennunduskomponentidel on äärmiselt kõrged nõuded kaalule ja töökindlusele, mistõttu on laserkustutus siin väga kasulik.
Mootori labasid saab kohapeal tugevdada sellistes ühenduspiirkondades nagu tihvt ja kaitsekate. Traditsiooniliste meetoditega on raske ravida ainult neid piirkondi, mis annab laseriga kustutamisele selge eelise. Pärast töötlemist paraneb nende piirkondade kulumiskindlus ja vastupidavus kulumisele.
Teliku komponendid töötavad karmides tingimustes, hõõrudes suuri löögikoormusi. Laserkustutus võib tekitada kriitilistes piirkondades survepingekihi, mis pikendab väsimuse eluiga. Lisaks saab see ravida ainult stressikontsentratsiooni piirkondi, ilma et see mõjutaks üldist tugevust.
Erinevad pistikud ja kinnitusdetailid võivad läbida ka laseriga kustutamise. Näiteks poltide keermepiirkond; pärast töötlemist paraneb kulumiskindlus ja-lõpetusvastane toime.
11. Kvaliteedikontrolli põhipunktid
Laserkustutamise kvaliteedi tagamiseks tuleb kontrollida mitmeid aspekte.
Kõvaduse kontroll on kõige elementaarsem. Kõvastunud kihi kõvaduse mõõtmiseks kasutatakse kõvaduse testerit mitte ainult pinnal, vaid ka erinevatel sügavustel, et näha kivistunud kihi jaotust. Üldiselt tuleks ühtluse kontrollimiseks mõõta iga osa mitut punkti.
Väga oluline on ka karastatud kihi sügavus. Liiga madal tähendab halba kulumiskindlust; liiga sügav võib mõjutada alusmaterjali omadusi. Seda tuleks mõõta metallograafiliste meetoditega: detaili lõikamine, poleerimine ja söövitamine mikrostruktuuri jälgimiseks ning valge kihi paksuse mõõtmine.
Visuaalset kontrolli ei tohiks tähelepanuta jätta. Kontrollige pinda defektide, näiteks põletuste või pragude suhtes. Tavalisel laseriga{2}}karastatud pinnal peab olema ühtlane tume või värviline oksüdatsioonivärv. Kui on valgeid või siniseid alasid, võis temperatuur olla liiga kõrge.
Deformatsiooni mõõtmine on eriti oluline täppisosade puhul. Võtme mõõtmeid tuleks kontrollida enne ja pärast kustutamist, kasutades koordinaatmõõteseadet või muid mõõtevahendeid. Laserkustutusdeformatsioon on tavaliselt väga väike, kuid vajab siiski jälgimist.
12. Levinud probleemid ja vastumeetmed
Praktilistes rakendustes võib ette tulla mõningaid probleeme; siin on mõned levinumad.
Ebaühtlane kõvadus on kõige levinum probleem. Võimalikud põhjused on järgmised: laseri ebastabiilne võimsus, ebaühtlane skaneerimiskiirus, ebaühtlane pinna eeltöötlus jne. Lahendused hõlmavad seadmete oleku kontrollimist, stabiilsete parameetrite tagamist ja head pinna eeltöötlust.
Pragunemisprobleemid tekivad tõenäolisemalt kõrge karastavusega materjalidel. Kui kuumutamine või jahutamine on liiga kiire, tekivad kergesti praod. Seda saab vältida eelsoojenduse, skannimiskiiruse reguleerimise, punkti kuju optimeerimise jne abil.
Liiga madal kõvastunud kiht võib olla tingitud ebapiisavast võimsusest või liiga suurest kiirusest. Protsessi parameetreid tuleb reguleerida või pinna eeltöötlust parandada, et neeldumist suurendada.
Suurte alade töötlemisel võib esineda pehmenemist kattuvates piirkondades. Kattuvat ala kuumutatakse kaks korda, mis võib põhjustada karastamise pehmenemist. Seda saab parandada skannimistee optimeerimise, kattuvuse kontrollimise või laia-kiirepunktide kasutamisega.
13. Kulude-tulude analüüs
Investeeringud laseriga kustutamiseks on suhteliselt suured, ulatudes mitmesajast tuhandest kuni üle miljoni RMB masina kohta. Tegevuskulud ei ole aga suured, koosnedes peamiselt elektri- ja abimaterjalide kuludest.
Mis puudutab kõikehõlmavat maksumust, siis on laseriga kustutamisel palju eeliseid. See säästab materjali, sest väike moonutus võimaldab väiksemaid töötlusvarusid; see säästab energiat, kuumutades ainult õhukese pinnakihi, kulutades palju vähem energiat kui hulgikuumtöötlus; see säästab aega, kuna paljusid osi saab kasutada kohe pärast kustutamist, välistades järgnevad protsessid, nagu sirgendamine ja puhastamine.
Veelgi olulisem on see, et see pikendab toote eluiga, vähendades parandamise ja asendamise sagedust. Kuluosade, nagu vormid ja lõikeriistad, puhul on mitu korda pikemast kasutuseast märkimisväärne kasu. Paljud kasutajad teatavad, et kuigi seadmed on kallimad, saab investeeringu tagasi kuue kuu kuni aasta jooksul.
14. Tehnoloogia arengu suundumused
Laserkustutustehnoloogia areneb endiselt; Tähelepanu väärivad mitmed trendid.
Seadmete intelligentsus on selge trend. Kaasaegsed seadmed kasutavad üha enam intelligentseid juhtimissüsteeme, mis suudavad osi automaatselt ära tunda, protsessi parameetreid välja kutsuda ja protsessi kvaliteeti jälgida. Mõned saavad isegi kaamerate kaudu reaalajas jälgida{2}}kustutusprotsessi ja kohandada automaatselt parameetreid.
Samuti areneb protsesside hübridisatsioon. Laserkustutus on kombineeritud teiste tehnoloogiatega, et kasutada nende vastavaid eeliseid. Näiteks tehes esmalt laserkarastamist kõvaduse suurendamiseks, seejärel laserpoleerimist pinnakvaliteedi parandamiseks; või kombineerides laserkarastamist laserkattega nii pinna tugevdamiseks kui kulumise parandamiseks.
Rakendusväljade laiendamine on vältimatu. Algselt kasutati seda peamiselt vormide ja lõikeriistade jaoks, nüüd kasutatakse seda üha enam tavalistel mehaanilistel komponentidel. Kuna nõudmised toote elueale kasvavad, muutub selle tehnoloogia rakendamine laiemaks.
Rohkem tähelepanu pööratakse rohelistele ja keskkonnasõbralikele omadustele. Laserkarastamisel ei kasutata õli- ega soolavanne ega saasteheidet, mis on kooskõlas rohelise tootmise nõuetega. See on ka põhjus, miks seda saab edendada rangete keskkonnanõuetega tööstusharudes.
15. Tööohutuse ettevaatusabinõud
Laser on suure{0}}energia kiir; töötamise ajal tuleb rõhutada ohutust.
Silmade kaitse on kõige olulisem. Otsene või peegeldunud laservalgus võib põhjustada püsivaid silmakahjustusi. Töötamise ajal tuleb kanda spetsiaalseid laserkaitseprille, tööaladel peavad olema hoiatussildid.
Samuti ei tohiks tähelepanuta jätta naha kaitset. Laseri kokkupuude nahaga võib põhjustada põletusi. Kandke töötamise ajal tööriideid, et vältida otsest kokkupuudet nahaga.
Tuleohutus vajab tähelepanu. Lasersädemed võivad süttida põlevaid aineid. Hoidke tööpiirkond puhas, õliplekkidest, paberist ja muudest tuleohtlikest ainetest vaba ning varustage tulekustutusvahenditega.
Väärtustada tuleks elektriohutust. Laserseadmed töötavad kõrgepingel; kontrollige regulaarselt juhtmeid ja tagage usaldusväärne maandus. Mitteprofessionaalid ei tohiks proovida remonti teha.
Kaaluda tuleks suitsu eemaldamist ja ventilatsiooni. Kustutamisel tekib suits; õhupuhastusseadmed peaksid selle viivitamatult eemaldama.
16. Kokkuvõte
Laserkarastus on praktiline pinnatugevdamise tehnoloogia. See moodustab detaili pinnale kõva ja kulumiskindla{1}}karastatud kihi, reguleerides täpselt energiasisendit. Sellel tehnoloogial on palju eeliseid: väikesed moonutused, kõrge kõvadus, hea selektiivsus ja automatiseerimise lihtsus.
Pärast aastatepikkust arendustööd on laserkustutustehnoloogia muutunud suhteliselt küpseks ja seda on edukalt rakendatud sellistes valdkondades nagu vormid, mehaanilised komponendid ja kosmosetööstus. Kuna seadmete kulud vähenevad ja protsessid paranevad, laieneb selle rakendusala veelgi.
Tootmisettevõtete jaoks võib laserkustutustehnoloogia kasutamine parandada toote kvaliteeti, pikendada toote eluiga ja vähendada tootmiskulusid. Kuigi esialgne investeering on suur, on pikaajaline-majanduslik kasu ilmne. Eelkõige praeguses tootmise ümberkujundamise ja uuendamise kontekstis muutuvad sellised kvaliteeti ja tõhusust{3}}tõusvad tehnoloogiad üha populaarsemaks.
Tulevikus areneb lasertehnoloogia edusammude ja intelligentse tootmise edenedes laseriga kustutamine intelligentsema, täpsuse ja keskkonnasõbralikuma poole, pakkudes tugevat tuge töötleva tööstuse-kvaliteetsele arengule.
