Yüksek hızlı lazer kaplama tozunun kullanım oranını etkileyen faktörler nelerdir?
Yüksek hızlı lazer kaplama teknolojisi büyük ölçüde iyileştirildi. İşleme verimliliğini artırma ve işleme maliyetini düşürme arayışı sonsuzdur. İşleme maliyetini düşürmeye nasıl devam edileceği hala yüksek hızlı lazer kaplama araştırmasının önemli bir içeriğidir.
Toz maliyeti, lazer kaplamanın toplam maliyetinin %80 - %90'ını oluşturduğundan, toz kullanım oranını iyileştirmek, yüksek hızlı lazer kaplamada çözülmesi gereken önemli bir teknik sorundur. Bu nedenle, yüksek hızlı lazer kaplamanın toz kullanım oranıyla hangi faktörlerin ilişkili olduğunu bulmalıyız. Bu faktörleri tek tek ele alacağız ve yüksek hızlı lazer kaplamanın toz kullanım oranının nasıl iyileştirileceğini tartışacağız.
(1) erimiş havuzun nokta boyutu
Yüksek hızlı lazer kaplama tozunun kullanım oranını etkileyen birincil faktör, erimiş havuzun nokta boyutu, yani alt tabakanın yüzeyine düşen lazerin nokta boyutudur. Lazer gücüne göre, yüksek hızlı lazer kaplama havuzunun noktası 1 mm ile 5 mm arasında seçilebilir. Gerçek çalışmada, ekipmanın lazer gücüne göre uygun bir kaynak havuzu noktası boyutu seçmek gerekir.
Erimiş havuz lekesi çok küçük ve toz kullanım oranı düşük; Erimiş havuz lekesi çok büyük ve kaplama yüzeyinin düzlüğü azalır. Erimiş havuz lekesini artırmak toz kullanım oranını iyileştirebilir, ancak erimiş havuz lekesi çok büyükse, kaplamanın düzlüğü azalacağından, sonraki taşlama ve parlatma işlemi de toz israfına neden olacaktır. Yüksek hızlı lazer kaplama için bile, toz kullanım oranı yalnızca kaplama işleminde değil, tüm kaplama işleminde taşlama ve parlatmadan sonra tozun kapsamlı kullanım oranı olarak düşünülebilir.
(2) Kaplama kafasının toz çıkış deliğinin çapı
Kaplama kafasının toz çıkış deliğinin çapı toz akışının kalınlığını belirler. Açıklık ne kadar küçükse toz akışı o kadar ince olur, ancak toz akışı ne kadar ince olursa toz akışının dağılımı o kadar hızlı olur. Gerçek çalışmada, toz çıkış deliğinin uygun çapı kaplama yüksekliğine ve erimiş havuzun nokta boyutuna göre seçilmelidir, böylece alt tabakanın yüzeyindeki toz nokta çapı erimiş havuzun nokta çapından daha küçük olmalıdır, aksi takdirde erimiş havuzun nokta boyutunun ötesindeki toz kaybolur ve israf edilir.
(3) lazer gücü
Lazer gücü, eriyik havuzunun noktasına düşen tozun tamamen eritilebilmesini sağlayacak kadar büyük olmalıdır. Toz besleme miktarı ve diğer parametreler sabit olduğunda, lazer gücü ne kadar yüksekse, toz kullanım oranı da o kadar yüksek olur.
(4) toz besleme boyutu
Ekipmanın lazer gücü belirlendiğinde, toz besleme miktarı ne kadar az olursa, toz kullanım oranı o kadar yüksek olur. Ancak, toz besleme miktarını azaltmak kaplama verimliliğini etkileyecektir. Kaplama verimliliği dikkate alınmazsa, toz besleme miktarını kontrol ederek toz kullanım oranı %100'e ulaşabilir, ancak bu uygulama anlamsızdır.
(5) kaplama doğrusal hızı
Yüksek hızlı lazer kaplamanın doğrusal hızı, sıradan lazer kaplamanın birkaç katı veya hatta onlarca katıdır. Alt tabaka veya kaplama kafası arasındaki bağıl hareket hızı büyük olduğunda, alt tabaka yüzeyindeki toz parçacıklarının kinetik enerjisi büyük olur, bu nedenle toz püskürtme büyük olur ve toz kullanım oranı azalır. Ayrıca, lazer gücü belirlendiğinde, kaplama kafası ile alt tabaka arasındaki bağıl hareket hızı ne kadar yüksekse, erimiş havuzun sıcaklığı o kadar düşük olur ve toz kullanım oranı o kadar düşük olur.
(6) iş parçası hacmi
Aynı kaplama parametreleriyle, iş parçasının çapı (hacmi) ne kadar büyükse, toz kullanım oranı o kadar düşük olur. Bunun nedeni, hacim büyük olduğunda lazer enerjisinin matris tarafından daha fazla emilmesi ve erimiş havuzun sıcaklığının yeterince yüksek olmamasıdır. Bu nedenle, büyük hacimli iş parçaları için toz kullanım oranını iyileştirmek için daha yüksek güçlü kaplama ekipmanı kullanmak gerekir.
(7) toz parçacık boyutu
Yüksek hızlı lazer kaplama tozunun ışıkla etkileşim süresi kısadır, bu nedenle lazer gücünün büyüklüğüne göre uygun parçacık boyutuna sahip tozu seçmek gerekir. Büyük toz parçacıkları tozun sınırlı bir sürede erimemesine neden olur ve bu da püskürtme sıçrama kaybına yol açar.
Yukarıda yüksek hızlı lazer kaplama tozunun kullanım oranını etkileyen yedi ana faktör bulunmaktadır. Toz kullanım oranını iyileştirmek ve kaplama işleminin işleme maliyetini azaltmak için, ekipman ve kaplama iş parçasının özel koşullarına göre uygun donanım teknik parametrelerini ve kaplama işleme parametrelerini seçmek gerekir.
Burada yine, toz kullanım oranının basit kaplama işleminin toz kullanım oranından ziyade tüm işleme sürecinin toz kullanım oranını dikkate alması gerektiği vurgulanmaktadır. Sıradan lazer kaplama işleminin toz kullanım oranı %100'e ulaşabilir, ancak kapsamlı toz kullanım oranı genellikle %50'den azdır.
Gönderi zamanı: 24-Ağu-2022