Yüksek hızlı lazer kaplama tozunun kullanım oranıyla ilgili faktörler nelerdir?
Yüksek hızlı lazer kaplama teknolojisi büyük ölçüde gelişti.İşleme verimliliğini artırma ve işleme maliyetini azaltma arayışı sonsuzdur.İşleme maliyetini düşürmeye nasıl devam edileceği, yüksek hızlı lazer kaplama araştırmalarının hala önemli bir içeriğidir.
Tozun maliyeti, lazer kaplamanın toplam maliyetinin %80 - %90'ını oluşturduğundan, tozun kullanım oranının arttırılması, yüksek hızlı lazer kaplamada çözülmesi gereken önemli bir teknik sorundur.Bu nedenle, yüksek hızlı lazer kaplamanın toz kullanım oranıyla hangi faktörlerin ilişkili olduğunu bulmamız gerekiyor.Bu faktörleri tek tek ele alacağız ve yüksek hızlı lazer kaplamanın toz kullanım oranının nasıl artırılabileceğini tartışacağız.
(1) erimiş havuzun nokta büyüklüğü
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 spotu 1 mm ile 5 mm arasında seçilebilmektedir.Gerçek çalışmada, ekipmanın lazer gücüne göre uygun boyutta kaynak havuzu noktasının seçilmesi gerekir.
Erimiş havuz noktası çok küçük ve toz kullanım oranı düşük;Eriyik havuzunun lekesi çok büyük olduğundan kaplama yüzeyinin düzlüğü azalır.Erimiş havuzun noktasının arttırılması, tozun kullanım oranını arttırabilir, ancak erimiş havuzun noktası çok büyükse, kaplamanın düzlüğü azalacak, dolayısıyla sonraki taşlama ve cilalama işlemi de toz israfına neden olacaktır.Yüksek hızlı lazer kaplama için bile, tozun kullanım oranı yalnızca kaplama işleminde dikkate alınamaz; aynı zamanda tüm kaplama işleminde taşlama ve cilalama sonrasında tozun kapsamlı kullanım oranı da dikkate alınır.
(2) kaplama kafasının toz çıkış deliğinin çapı
Kaplama kafasının toz çıkış deliğinin çapı, toz akışının kalınlığını belirler.Açıklık ne kadar küçük olursa toz akışı o kadar ince olur, ancak toz akışı ne kadar ince olursa toz akışının dağılımı da o kadar hızlı olur.Gerçek çalışmada, alt tabakanın yüzeyindeki toz nokta çapının noktadan daha küçük olmasını sağlamak için, kaplama yüksekliğine ve erimiş havuzun nokta boyutuna göre toz çıkış deliğinin uygun çapı seçilmelidir. aksi takdirde eriyik havuzunun nokta boyutunun ötesindeki toz kaybolacak ve israf edilecektir.
(3) lazer gücü
Lazer gücü, eriyik havuzunun bulunduğu noktaya düşen tozun tamamen erimesini sağlayacak kadar büyük olmalıdır.Toz besleme miktarı ve diğer parametreler sabit olduğunda lazer gücü ne kadar yüksek olursa toz kullanım oranı da o kadar yüksek olur.
(4) toz besleme boyutu
Ekipmanın lazer gücü belirlendiğinde, toz besleme miktarı ne kadar küçük olursa, tozdan yararlanma oranı da o kadar yüksek olur.Ancak toz besleme miktarının azaltılması kaplama verimliliğini etkileyecektir.Kaplama verimliliği dikkate alınmadığı takdirde toz besleme miktarı kontrol edilerek toz kullanım oranı %100'e ulaşabilmektedir ancak bu uygulamanın bir anlamı yoktur.
(5) doğrusal hız kaplama
Yüksek hızlı lazer kaplamanın doğrusal hızı, sıradan lazer kaplamanın birkaç katı, hatta onlarca katıdır.Alt tabaka veya kaplama kafası arasındaki göreceli hareket hızı büyük olduğunda, alt tabaka yüzeyindeki toz parçacıklarının kinetik enerjisi büyüktür, dolayısıyla toz püskürtmesi büyük olur ve toz kullanım oranı azalır.Ayrıca lazer gücü belirlendiğinde, kaplama kafası ile alt tabaka arasındaki göreceli hareket hızı ne kadar yüksek olursa, erimiş havuzun sıcaklığı o kadar düşük olur ve toz kullanım oranı da o kadar düşük olur.
(6) iş parçası hacmi
Aynı kaplama parametreleriyle, iş parçasının çapı (hacmi) ne kadar büyük olursa, toz kullanım oranı da 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 artırmak amacıyla daha yüksek güçlü kaplama ekipmanının kullanılması gerekir.
(7) toz parçacık boyutu
Yüksek hızlı lazer kaplama tozunun ışıkla etkileşim süresi kısa olduğundan, lazer gücünün boyutuna göre uygun parçacık boyutuna sahip tozun seçilmesi gerekir.Büyük toz parçacıkları, tozun sınırlı bir süre içinde erimemesine neden olacak ve bu da fırlatma sıçraması kaybına yol açacaktır.
Yukarıdakiler, yüksek hızlı lazer kaplama tozunun kullanım oranını etkileyen yedi ana faktördür.Tozun kullanım oranını arttırmak ve kaplama işleminin işlem maliyetini azaltmak için, ekipmanın ve kaplama iş parçasının özel koşullarına göre uygun donanım teknik parametrelerinin ve kaplama işleme parametrelerinin seçilmesi gerekir.
Burada yine toz kullanım oranının, basit kaplama prosesinin toz kullanım oranından ziyade, tüm proses prosesinin toz kullanım oranının dikkate alınması gerektiği vurgulanmaktadır.Sıradan lazer kaplamanın toz kullanım oranı %100'e ulaşabilir, ancak kapsamlı toz kullanım oranı genellikle %50'den azdır.
Gönderim zamanı: Ağu-24-2022