ציוד אוטומטי לחיפוי וריתוך בלייזרהוא סוג של ציוד תעשייתי המשתמש בקרן לייזר בעלת אנרגיה גבוהה כדי להמיס ולציף חומר ציפוי, כגון אבקת סגסוגת או חוט, על פני השטח של מצע מתכת. טכנולוגיה זו משפרת את תכונות פני השטח של חומר העבודה, כגון שחיקה, קורוזיה ועמידות בטמפרטורה גבוהה, תוך הפחתת עלויות והארכת חיי הרכיבים. המערכת האוטומטית מבטיחה דיוק גבוה ותפעול יעיל ומתאימה לייצור המוני ותיקון של חלקים מורכבים.
א. עקרון פעולה
1. מיקוד קרן לייזר:קרן לייזר בעלת אנרגיה גבוהה ממוקדת על פני השטח של חומר העבודה באמצעות מערכת אופטית.
2. התכת חומרים:החומר המותך (אבקה או חוט) מוזן לתוך מאגר ההיתוך של הלייזר דרך מזין האבקה או מערכת מזין החוטים.
3. היווצרות בריכה:הלייזר מתיך את פני השטח של המצע ליצירת בריכת מותכת שבה חומר החיפוי מתחבר למצע.
4. קירור מהיר:שכבת ההיתוך מתקררת ומתמצקת במהירות, ויוצרת שכבת היתוך הקשורה מטלורגית לחומר הבסיס.
II. הרכב הציוד
1. מערכת לייזר
- סוג לייזר:לייזר סיבים, לייזר CO₂, לייזר מוליך למחצה.
טווח הספק: בדרך כלל בין500Wו10 קילוואט, בהתאם לדרישות התהליך.
2. מערכת הזנת אבקה/חוט
-מזין אבקהשליטה מדויקת באספקת חומר החיפוי על מנת להבטיח אחידות של שכבת החיפוי.
- מזין חוטים: מתאים לשכבות חיפוי עבות יותר.
3. מערכת תנועה CNC
- פלטפורמת CNC בעלת 3 צירים/5 צירים: שליטה בתנועת ראש הלייזר או חומר העבודה כדי לממש חיפוי צורות מורכבות.
- מערכת רובוטים: מתאימה לעיבוד רב-זוויות של חומרי עבודה מורכבים.
4. מערכות קירור
- קירור לייזר: בדרך כלל מאמצת מערכת קירור מים כדי לשמור על יציבות הלייזר.
קירור חומר העבודה: למניעת עיוות או ירידה בביצועים עקב התחממות יתר.
5. מערכת בקרה אוטומטית
- מערכת תוכנה:CAD/פִּקָהתכנות לתמיכה בייצור אוטומטי.
- מערכת ניטור: ניטור בזמן אמת של טמפרטורה, עוצמת לייזר ומצב בריכת ההיתוך במהלך תהליך ההיתוך.
ג. מאפייני התהליך ויתרונותיו
1. דיוק ויעילות גבוהים
- בקרת קרן הלייזר מדויקת, ועובי שכבת החיפוי ניתן לשליטה בטווח של0.1-5 מ"מ.
- מערכת הבקרה האוטומטית מבטיחה עקביות ויעילות בעיבוד.
2. תאימות חומרים חזקה
- תמיכה במגוון חומרי חיפוי:מבוסס ברזל, מבוסס ניקל, סגסוגות מבוססות קובלטוחומרים מרוכבים.
- זה יכול לממש חיפוי מרוכב בין חומרים שונים ולשפר את הביצועים.
3. אזור קטן המושפע מחום
- ציפוי לייזר עם חימום מקומי, עיוות קטן של המצע, מתאים לעיבוד חלקים מדויק.
4. הדבקה מטלורגית
- הדבקה מטלורגית בין שכבת החיפוי לחומר הבסיס, חוזק הדבקה גבוה, הימנעות מבעיות התקלפות או קילוף.
5. תיקון וחיזוק
- מתאים לתיקון חלקים יקרי ערך בלויים או פגומים, כגון תבניות, מיסבים, חלקי מנוע וכן הלאה.
IV. אזורי יישום
•ייצור ותיקון עובש
•תעופה וחלל
•תעשיית הרכב
•תעשייה פטרוכימית
•מכונות כבדות
ה. נקודות מפתח לבחירת ציוד
1. דרישות עוצמת הלייזר
- חיפוי שכבה דקה:500W-2kW
- ריתוך שכבות עבות:3 קילוואט-10 קילוואט
2. דיוק עיבוד
- כאשר נדרש דיוק גבוה, יש לבחור בציוד המצויד במערכת בקרה בלולאה סגורה.
3. סוג חומר ההיתוך
- בהתאם לחומר החומר ולסביבה בה הוא נבנה, יש לבחור את מערכת הזנת האבקה או הזנת החוט המתאימה.
4. מרחב עבודה וגמישות
- יש לוודא שטווח התנועה של שולחן הציוד או הזרוע הרובוטית עומד בדרישות הייצור.
ו. מגמת הפיתוח העתידית
1. בקרה חכמה
- שילוב של בינה מלאכותית ולמידת מכונה כדי לייעל את הפרמטרים של תהליך הציפוי ולשפר את איכות העיבוד.
2. טכנולוגיית חיפוי מרוכב
- פיתוח חיפוי חומר מרוכב רב שכבתי כדי לעמוד בדרישות של ביצועים גבוהים יותר.
3. הגנת הסביבה וחיסכון באנרגיה
- פיתוח מערכת חיפוי לייזר יעילה יותר ובעלת צריכת אנרגיה נמוכה יותר כדי להפחית את צריכת המשאבים.
ציוד אוטומטי לחיפוי וריתוך בלייזרהוא כלי טכני חשוב בתעשיית הייצור המודרנית, הנמצא בשימוש נרחב בתחומי ייצור ותיקון מתקדמים שונים בזכות דיוקו הגבוה, האוטומציה ותאימותו לחומרים.
זמן פרסום: 2 בדצמבר 2024