חיפוי לייזר של גלגלי שיניים הוא טכנולוגיה המשמשת להגדלת עמידות הבלאי וחיי השירות של גלגלי שיניים כגון מקדחות שיניים או חלקי מכונה מסתובבים אחרים. להלן תיאור מפורט של הפתרון לחיפוי לייזר של גלגלי שיניים:

מהו גלגל שיניים？

גלגל שיניים מתייחס בדרך כלל לחלק מכני מסתובב בעל מספר שיניים להעברת תנועה וכוח.

סוגים נפוצים של גלגלי שיניים：

מקדח טריקון l

ציוד

גלגל תולעת

מתלה l

פיניון

מהם העקרונות הבסיסיים של חיפוי לייזר של גלגלי שיניים?

חיפוי לייזר הוא תהליך שבו חומר חיפוי מחומם באופן מקומי על ידי קרן לייזר על פני השטח של חומר עבודה כדי ליצור קשר מתכות עם פני השטח של חומר הבסיס. במקרה של גלגלי שיניים, חיפוי לייזר יכול ליצור שכבה של ציפוי בעל קשיות גבוהה ועמידות גבוהה בפני שחיקה על פני השטח, ובכך לשפר משמעותית את ביצועיו.

בחירת חומרים 

בחירת החומר הנכון לחיפוי היא קריטית. חומרים נפוצים כוללים:

- טונגסטן קרביד (WC): בעל קשיות ועמידות גבוהות במיוחד בפני שחיקה.

- סגסוגות מבוססות ניקל: מתאימות לטמפרטורות גבוהות ולסביבות קורוזיביות.

- סגסוגות מבוססות קובלט: עמידות מעולה בפני חום ובלאי.

הגדרות פרמטרים של לייזר

מכונת ריתוך לייזר

חיפוי לייזר מוצלח דורש אופטימיזציה של פרמטרי הלייזר, כולל:

- עוצמת לייזר: בדרך כלל בטווח של 1-10 קילוואט, תלוי בחומר ובעובי הציפוי.

- מהירות סריקה: משפיעה על היווצרות בריכת ההיתוך ועל איכות הציפוי, בדרך כלל בטווח של 0.5-10 מ"מ/שנייה.

- אורך מוקד: משפיע על צפיפות האנרגיה של קרן הלייזר ועל רוחב ועומק שכבת החיפוי.

טיפול מקדים ואחרי גלגלי שיניים

- טיפול מקדים לפני השטח: ניקוי פני השטח של חומר העבודה להסרת שמן, תחמוצות וזיהומים אחרים, ניתן להשתמש בהתזת חול או בשיטות ניקוי כימיות.

- טיפול לאחר: ייתכן שיידרש טיפול בחום כדי להסיר מתחים שיוריים בשכבת החיפוי ולשפר את חוזק הקשר וקשיחותו.

מהו תהליך חיפוי הלייזר של גלגלי שיניים?

1. הכן את חומר העבודה: ודא שפני השטח של גלגל השיניים נקיים.

2. יש למרוח את אבקת החיפוי: לפזר באופן שווה על פני הגלגל דרך מערכת אספקת האבקה.

3. ציפוי לייזר: יש להתאים את פרמטרי ציוד הלייזר ולבצע את פעולת הציפוי. יש לשים לב לשליטה על הטמפרטורה ומהירות הקירור של בריכת המותך כדי למנוע סדקים ונקבוביות.

4. בדיקת איכות: איכות שכבת החיפוי נבדקת באמצעות ציוד כגון מיקרוסקופים ובודקי קשיות כדי לוודא שאין פגמים ושהתכונות הרצויות מושגות.

יתרונות חיפוי לייזר

- עמידות גבוהה בפני שחיקה: מגדילה את חיי השירות של גלגל השיניים.

- שליטה מדויקת: ניתן לשלוט בעובי ובצורת החיפוי.

- הדבקה מטלורגית: הציפוי יוצר קשר מטלורגי חזק עם חומר הבסיס.

דוגמאות יישום של גלגלי שיניים

טכנולוגיית ציפוי הלייזר לגלגלי שיניים נמצאת בשימוש נרחב בתחומי קידוח נפט, מכונות כרייה ומכונות הנדסיות. לדוגמה, לאחר טיפול בציפוי לייזר, ניתן לשפר משמעותית את עמידות הבלאי של חלקי קידוח הנפט ולהפחית את תדירות ההחלפה, ובכך להפחית את עלות הקידוח.

מַסְקָנָה

חיפוי לייזר של גלגלי שיניים הוא טכנולוגיית שינוי פני שטח מתקדמת, שיכולה לשפר משמעותית את עמידות הבלאי ואת חיי השירות של גלגלי שיניים על ידי בחירת חומרי חיפוי מתאימים ואופטימיזציה של פרמטרי התהליך. לטכנולוגיה זו יש סיכוי יישום רחב בתעשייה ויכולה לשפר ביעילות את הביצועים והיתרונות הכלכליים של הציוד.