روبوت التصلب بالليزر
جودة
يتميز التبريد بالليزر بكثافة طاقة عالية وسرعة تبريد عالية، دون الحاجة إلى الماء أو الزيت أو وسائط التبريد الأخرى، وهو عملية تبريد نظيفة وسريعة. بالمقارنة مع التبريد بالليزر، تتميز عمليات التصلب بالحث واللهب والكربنة والتبريد بصلابتها العالية (عادةً ما تكون أعلى من 1-3 HRC)، وتشوهها الصغير، وعمق التسخين ومسار التسخين بسهولة التحكم، وسهولة تحقيق الأتمتة، ولا تحتاج إلى تصميم مختلف لملف الحث ذي الحجم المطابق للمكون مثل التبريد بالحث. لا تتطلب معالجة الأجزاء الكبيرة التبريد بالكربنة أو قيود حجم فرن المعالجة الحرارية الكيميائية الأخرى، لذا يتم استبدال التبريد بالحث والمعالجة الحرارية الكيميائية والعمليات التقليدية الأخرى تدريجيًا في العديد من المجالات الصناعية. ومن المهم بشكل خاص أن تشوه قطعة العمل قبل التبريد بالليزر وبعده يمكن تجاهله تقريبًا، لذا فهو مناسب بشكل خاص لمعالجة أسطح الأجزاء عالية الدقة.
يتراوح عمق الطبقة المُصلَّبة بالليزر عادةً بين 0.3 مم و2.0 مم، وذلك حسب تركيب المكونات وحجمها وشكلها ومعايير معالجة الليزر. عند تبريد سطح أسنان التروس الكبيرة ومحور أجزاء العمود الكبيرة، تبقى خشونة السطح ثابتة تقريبًا، ويمكنها تلبية متطلبات ظروف العمل الفعلية دون الحاجة إلى معالجة ميكانيكية لاحقة.
تعتمد تقنية التبريد بالذوبان بالليزر على تسخين سطح المادة فوق درجة حرارة الانصهار، مما يؤدي إلى تبريدها بسرعة وتصلبها. تتميز البنية الدقيقة الناتجة عن التبريد بالذوبان بكثافة عالية، وتنقسم إلى طبقات: طبقة التصلب بالذوبان، وطبقة التصلب المتغير الطور، والمنطقة المتأثرة بالحرارة، والطبقة السفلية. تتميز طبقة الذوبان بالليزر بعمق تصلب أعمق وصلابة أعلى ومقاومة أفضل للتآكل من طبقة التبريد بالليزر. عيب هذه التقنية هو أن خشونة سطح قطعة العمل قد تتضرر إلى حد ما، والتي تتطلب عادةً إصلاحًا لاحقًا. ولتحسين خشونة سطح الأجزاء بعد معالجة الذوبان بالليزر وتقليل عدد مرات المعالجة اللاحقة، أعدت جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا طلاء تبريد خاصًا بالذوبان بالليزر، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من خشونة سطح طبقة الذوبان. كانت خشونة سطح الأسطوانات والموجهات وقطع العمل الأخرى من مواد مختلفة في الصناعة المعدنية المعالجة بواسطة الصهر بالليزر قريبة من مستوى التبريد بالليزر.
المواد التطبيقية
تم تطبيق التبريد بالليزر بنجاح في تقوية أسطح القطع المتآكلة في صناعات المعادن والآلات والبتروكيماويات، وخاصةً في تحسين عمر خدمة القطع المتآكلة مثل اللفائف والأدلة والتروس وحواف القطع، وكان تأثيره ملحوظًا، وحقق فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة. في السنوات الأخيرة، ازداد استخدامه على نطاق واسع في تقوية أسطح القوالب والتروس والأجزاء الأخرى.
التطبيق العملي
تُستخدم تقنية التبريد بالليزر لتقوية أسطح مختلف قضبان التوجيه، والتروس الكبيرة، والمحور، وجدار الأسطوانة، والقوالب، وممتصات الصدمات، وعجلات الاحتكاك، والأسطوانات، وأجزاء الأسطوانة. مادة مناسبة للفولاذ متوسط وعالي الكربون، والحديد الزهر.
مثال تطبيقي للتبريد بالليزر: كتاب الرسم المتحرك لأسطوانة محرك الحديد الزهر المعزز بالتبريد بالليزر يزيد صلابتها من HB230 إلى HB680، ويزيد عمرها التشغيلي بمقدار 2~3 مرات.
يُعدّ الترس جزءًا شائع الاستخدام في صناعة الآلات. لتحسين قدرة تحمله، يلزم تقوية سطحه. هناك مشكلتان رئيسيتان في معالجة تقوية التروس التقليدية، وهما المعالجة الكيميائية السطحية مثل الكربنة والنيتريد، وإخماد السطح بالحث، وإخماد السطح باللهب، وغيرها. أي أن التشوهات كبيرة بعد المعالجة الحرارية، ويصعب توزيع الطبقة الصلبة بالتساوي على طول السن، مما يؤثر على عمر خدمة الترس.
صفات
1. لا تتشوه أجزاء التبريد، كما أن الدورة الحرارية للتبريد بالليزر سريعة.
2. لا يوجد أي ضرر تقريبًا لخشونة السطح من خلال استخدام طبقة رقيقة مع حماية مضادة للأكسدة.
3. التحكم العددي في إخماد إخماد الليزر دون تحديد كمية التشقق.
4. التحكم العددي في إخماد الحرائق لتحديد موقع إخماد الحرائق الموضعي والأخدودي.
5. إن عملية التبريد بالليزر نظيفة ولا تتطلب وسائط تبريد مثل الماء أو الزيت.
6. صلابة التبريد أعلى من صلابة الطريقة التقليدية، والبنية الدقيقة لطبقة التبريد جيدة، والمتانة جيدة.
7. التبريد بالليزر هو تسخين سريع، تبريد ذاتي، لا يحتاج إلى عزل الفرن والتبريد، وهو عملية معالجة حرارية صديقة للبيئة خالية من التلوث، ويمكن تنفيذه بسهولة على سطح القالب الكبير للتبريد الموحد.
8. بسبب سرعة تسخين الليزر السريعة، ومنطقة الحرارة الصغيرة المتأثرة، وإخماد التسخين بالمسح السطحي، أي إخماد التسخين الموضعي الفوري، فإن تشوه القالب المعالج صغير جدًا.
9. نظرًا لأن زاوية تباعد شعاع الليزر صغيرة جدًا وتتمتع بتوجيه جيد، فيمكنها إخماد سطح القالب محليًا من خلال نظام توجيه الضوء.
عمق طبقة تصلب السطح بالليزر هو عموما 0.3 ~ 1.5 مم.
تعبير
الليزر
تشتمل المعدات المستخدمة في إخماد الليزر على ليزر إخراج الألياف شبه الموصلة، وليزر الألياف، وليزر الحالة الصلبة بالكامل، ومن بينها ليزر إخراج الألياف شبه الموصلة المستخدم على نطاق واسع في مجال الإخماد.
ينبغي عند اختيار الليزر أن نأخذ في الاعتبار الجوانب التالية:
1. مخرجات الليزر ذات جودة شعاع جيدة، ومعدل تحويل كهروضوئي، وفتحة عددية للألياف، واستقرار الوضع والوضع.
2. استقرار طاقة خرج الليزر.
3. يجب أن يتمتع الليزر بموثوقية عالية وأن يكون قادرًا على تلبية العمل المستمر في بيئة المعالجة الصناعية.
4. يجب أن يتمتع الليزر نفسه بصيانة جيدة وتشخيص للأخطاء ووظائف الربط؛
5. التشغيل بسيط ومريح.
٦. القدرة الاقتصادية والفنية لمُصنِّع المعدات، ودرجة مصداقيته. تجنب التبذير والتوفير.
7. ما إذا كان المصدر التكميلي لأجزاء تآكل المعدات مضمونًا وما إذا كانت قناة الإمداد سلسة.
عرض الصورة
