روبوت التصليد بالليزر
جودة
تتميز عملية التبريد بالليزر بكثافة طاقة عالية وسرعة تبريد فائقة، ولا تتطلب استخدام الماء أو الزيت أو أي وسائط تبريد أخرى، مما يجعلها عملية تبريد نظيفة وسريعة. وبالمقارنة مع عمليات التصليد بالحث، والتصليد باللهب، والكربنة والتبريد، فإن طبقة التصليد الناتجة عن التبريد بالليزر تتميز بصلابة عالية (أعلى عمومًا من التصليد بالحث بمقدار 1-3 HRC)، وتشوه منخفض، وسهولة التحكم في عمق التسخين ومساره، وسهولة أتمتة العملية. كما أنها لا تتطلب، كما هو الحال في التصليد بالحث، تصميمًا خاصًا لملف الحث يتناسب مع حجم المكون. ولا تتطلب معالجة الأجزاء الكبيرة قيودًا تتعلق بحجم الفرن، مثل الكربنة والتبريد وغيرها من عمليات المعالجة الحرارية الكيميائية. لذا، في العديد من المجالات الصناعية، تحل هذه العملية تدريجيًا محل عمليات التبريد بالحث والمعالجة الحرارية الكيميائية وغيرها من العمليات التقليدية. ومن أهم مميزاتها إمكانية تجاهل تشوه قطعة العمل قبل وبعد التبريد بالليزر تقريبًا، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لمعالجة أسطح الأجزاء عالية الدقة.
يتراوح عمق الطبقة المُقسّاة بالليزر عادةً بين 0.3 مم و2.0 مم، وذلك تبعًا لتكوين المكون وحجمه وشكله، بالإضافة إلى معايير عملية الليزر. عند تبريد سطح أسنان التروس الكبيرة ومحور دوران أجزاء الأعمدة الكبيرة، تبقى خشونة السطح ثابتة تقريبًا، مما يُلبي متطلبات ظروف التشغيل الفعلية دون الحاجة إلى معالجة ميكانيكية لاحقة.
تعتمد تقنية التبريد بالصهر الليزري على استخدام شعاع الليزر لتسخين سطح الركيزة فوق درجة حرارة الانصهار. وبفضل التبريد الداخلي للركيزة عن طريق التوصيل الحراري، يبرد سطح طبقة الانصهار ويتصلب بسرعة. تتميز البنية المجهرية الناتجة عن التبريد بالصهر بكثافتها العالية، وتتكون هذه البنية، على امتداد العمق، من طبقة الانصهار والتصلب، وطبقة التصلب بتغيير الطور، والمنطقة المتأثرة بالحرارة، والركيزة. تتميز طبقة الانصهار بالليزر بعمق تصلب أكبر، وصلابة أعلى، ومقاومة أفضل للتآكل مقارنةً بطبقة التبريد بالليزر. إلا أن عيب هذه التقنية يتمثل في تضرر سطح قطعة العمل إلى حد ما، مما يستدعي عادةً معالجة لاحقة. ولتقليل خشونة سطح الأجزاء بعد معالجة الانصهار بالليزر، وتقليل الحاجة إلى المعالجة اللاحقة، طورت جامعة هوا تشونغ للعلوم والتكنولوجيا طلاءً خاصًا للتبريد بالصهر الليزري، والذي يُقلل بشكل كبير من خشونة سطح طبقة الانصهار. لقد كانت خشونة سطح الأسطوانات والموجهات وغيرها من قطع العمل المصنوعة من مواد مختلفة في صناعة المعادن والتي يتم معالجتها بالصهر بالليزر قريبة من مستوى التبريد بالليزر.
المواد التطبيقية
لقد طُبقت تقنية التبريد بالليزر بنجاح في تقوية أسطح الأجزاء المعرضة للتآكل في صناعات المعادن والآلات والبتروكيماويات، لا سيما في تحسين عمر خدمة الأجزاء المعرضة للتآكل مثل البكرات والموجهات والتروس وحواف القطع، وكان تأثيرها ملحوظًا، وحققت فوائد اقتصادية واجتماعية كبيرة. وفي السنوات الأخيرة، ازداد استخدامها على نطاق واسع في تقوية أسطح القوالب والتروس وغيرها من الأجزاء.
التطبيق العملي
يمكن استخدام تقنية التبريد بالليزر لتقوية سطح مختلف قضبان التوجيه، والتروس الكبيرة، والمحاور، وجدران الأسطوانات، والقوالب، وممتصات الصدمات، وعجلات الاحتكاك، والبكرات، وأجزاء البكرات. وهي مادة مناسبة للفولاذ متوسط وعالي الكربون، والحديد الزهر.
مثال تطبيقي للتصليد بالليزر: كتاب الرسم المتحرك لأسطوانة محرك من الحديد الزهر المقوى بالتصليد بالليزر يزيد من صلابته من HB230 إلى HB680، ويزيد عمر الخدمة بمقدار 2 إلى 3 مرات.
تُعدّ التروس من الأجزاء الشائعة الاستخدام في صناعة الآلات. ولتحسين قدرة تحملها، من الضروري تقوية سطحها. وتواجه طرق تقوية التروس التقليدية، كالمعالجة الكيميائية السطحية مثل الكربنة والنيتريد، والتبريد السطحي بالحث، والتبريد السطحي باللهب، مشكلتين رئيسيتين: الأولى هي التشوه الكبير بعد المعالجة الحرارية، والثانية هي صعوبة الحصول على توزيع متجانس للطبقة المقواة على طول سطح السن، مما يؤثر على عمر الترس.
صفات
1. لا تتشوه أجزاء التبريد، وتكون الدورة الحرارية للتبريد بالليزر سريعة.
2. لا يحدث أي ضرر تقريبًا لخشونة السطح باستخدام طبقة رقيقة مع حماية مضادة للأكسدة.
3. التحكم العددي في إخماد الليزر دون تحديد كمية التشققات.
4. التحكم الرقمي في التبريد لتحديد موقع التبريد الموضعي، وتبريد الأخاديد، وتبريد الأخاديد.
5. عملية التبريد بالليزر نظيفة ولا تتطلب وسائط تبريد مثل الماء أو الزيت.
6. صلابة التبريد أعلى من صلابة الطريقة التقليدية، والبنية المجهرية لطبقة التبريد دقيقة، والمتانة جيدة.
7. التبريد بالليزر هو تسخين سريع، تبريد ذاتي، لا يحتاج إلى عزل الفرن أو تبريد سائل التبريد، وهو عملية معالجة حرارية صديقة للبيئة وخالية من التلوث، ويمكن تطبيقه بسهولة على التبريد الموحد لسطح القالب الكبير.
8. نظرًا لسرعة التسخين بالليزر العالية، وصغر مساحة التأثير الحراري، والتسخين السطحي السريع، أي التسخين السريع الموضعي الفوري، فإن تشوه القالب المعالج يكون صغيرًا جدًا.
9. نظرًا لأن زاوية تباعد شعاع الليزر صغيرة جدًا ولها توجيه جيد، فإنه يمكن إخماد سطح القالب محليًا من خلال نظام توجيه الضوء.
10. يبلغ عمق طبقة التصليد السطحي بالليزر عادةً 0.3 ~ 1.5 مم.
تعبير
ليزر
تشمل المعدات المستخدمة في إخماد الليزر ليزر إخراج الألياف شبه الموصلة، وليزر الألياف، وليزر الحالة الصلبة بالكامل، ومن بينها ليزر إخراج الألياف شبه الموصلة الذي يستخدم على نطاق واسع في مجال الإخماد.
ينبغي مراعاة الجوانب التالية عند اختيار الليزر:
1. يتميز خرج الليزر بجودة شعاع جيدة، ومعدل تحويل كهروضوئي، وفتحة عددية للألياف، ونمط واستقرار النمط.
2. استقرار طاقة خرج الليزر.
3. يجب أن يتمتع الليزر بموثوقية عالية وأن يكون قادراً على تلبية متطلبات العمل المستمر في بيئة المعالجة الصناعية.
4. يجب أن يتمتع الليزر نفسه بوظائف صيانة جيدة وتشخيص الأعطال والربط؛
5. العملية بسيطة ومريحة.
٦- القدرة الاقتصادية والتقنية للشركة المصنعة لمعدات المبيعات، ودرجة مصداقيتها. يجب تجنب التوفير الزائف الذي قد يؤدي إلى خسائر فادحة.
7. ما إذا كان المصدر التكميلي لقطع غيار المعدات المستهلكة مضمونًا وقناة التوريد سلسة.
عرض الصور
