روبوت التصلب بالليزر
جودة
يتميز التبريد بالليزر بكثافة طاقة عالية وسرعة تبريد عالية، ولا يحتاج إلى الماء أو الزيت أو وسائط التبريد الأخرى، وهو عملية تبريد نظيفة وسريعة. أما عمليات التصلب بالحث واللهب والكربنة والتبريد، فمقارنةً بالطبقة الصلبة بالتبريد بالليزر، تتميز بصلابة عالية (عادةً أعلى من التصلب بالحث 1-3 HRC)، وتشوه صغير، وعمق تسخين ومسار تسخين سهل التحكم، وسهل التنفيذ الآلي، ولا يحتاج إلى تصميم مختلف لملف الحث ذي الحجم المطابق للمكون مثل التصلب بالحث. لا تحتاج معالجة الأجزاء الكبيرة إلى التبريد بالكربنة أو قيود حجم فرن المعالجة الحرارية الكيميائية الأخرى، لذلك 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 وبعد التبريد بالليزر 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. من أجل تقليل خشونة سطح الأجزاء بعد معالجة الذوبان بالليزر وتقليل عدد عمليات 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 الأجزاء المتآكلة في صناعات المعادن والآلات والبتروكيماويات، وخاصةً في تحسين عمر خدمة الأجزاء 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 المعززة بالتبريد بالليزر يزيد صلابتها من HB230 إلى HB680، ويزيد عمرها التشغيلي بمقدار 2 إلى 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 والنتريد، وإخماد السطح بالحث، وإخماد السطح باللهب، وما إلى ذلك. 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 الإخماد أعلى من صلابة الطريقة التقليدية، والبنية الدقيقة لطبقة الإخماد جيدة، والمتانة جيدة.
7. إخماد الليزر هو تسخين سريع، إخماد ذاتي، لا يحتاج إلى عزل الفرن وإخماد المبرد، وهو عملية معالجة حرارية صديقة للبيئة خالية من التلوث، ويمكن تنفيذه بسهولة لإخماد موحد لسطح القالب الكبير.
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 انحراف شعاع الليزر صغيرة جدًا وتتمتع بتوجيه جيد، فيمكنها إخماد سطح القالب محليًا من خلال نظام توجيه الضوء.
10 عمق طبقة التصلب بالليزر هو عموما 0.3 ~ 1.5 ملم.
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. العملية بسيطة ومريحة.
٦. القدرة الاقتصادية والفنية لمُصنِّع المعدات، ودرجة مصداقيته. تجنب التبذير والتوفير.
7. ما إذا كان المصدر التكميلي لأجزاء المعدات مضمونًا وما إذا كانت قناة الإمداد سلسة.
عرض الصورة
