玻璃磨具激光熔覆加工是一种新型加工技术,其原理是用高能激光束照射玻璃磨具表面,使表面快速熔化,形成一层高硬度层。涂层以提高其耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性。
一、玻璃磨具激光熔覆加工原理
玻璃磨具激光熔覆加工的原理是利用高能激光束照射玻璃磨具表面,使表面快速熔化,形成一层高硬度涂层,提高其耐磨、耐腐蚀、耐高温性能。激光熔覆过程中,高能激光束聚焦在玻璃磨具表面,使表面材料快速熔化并形成液池,同时添加碳化物、氮化物等高硬度涂层材料,增强涂层硬度。和耐磨性。在激光束的作用下,液池中的涂层材料迅速冷却并结晶,形成高硬度涂层。
二、玻璃磨具激光熔覆加工特点
1、:玻璃磨具激光熔覆加工采用高能激光束,可以快速地熔化材料并形成涂层,大大缩短了所需的加工时间。
2、高硬度:通过添加高硬度涂层材料,使玻璃磨具激光熔覆形成的涂层具有高硬度,可显着提高玻璃磨具的耐磨性。
3、耐腐蚀性强:涂层材料具有良好的耐腐蚀性,可以保护玻璃磨具表面免受腐蚀损坏。
4、耐高温性好:由于镀膜材料具有良好的耐高温性,可以保护玻璃磨具在高温环境下的稳定性。
5、适用范围广:玻璃磨具激光熔覆加工适用于各种类型的玻璃磨具,如平板玻璃、曲面玻璃等。
三、激光熔覆加工玻璃磨具的应用
玻璃磨具激光熔覆加工技术已广泛应用于光学、汽车、航空航天等多个领域,下面介绍几个具体应用实例。
1、光学领域:在光学领域,玻璃是常用的材料之一,但它容易磨损、腐蚀。采用玻璃磨料激光熔覆加工技术可以显着提高玻璃的耐磨性和耐腐蚀性,延长其使用寿命。
2、汽车领域:汽车玻璃在使用过程中容易受到环境污染和摩擦损坏,采用玻璃磨具激光熔覆加工技术可以增强汽车玻璃的耐磨性和耐腐蚀性,提高其可靠性和安全性。
3、航空航天领域:在航空航天领域,高温、高压、高速等极端环境下使用的玻璃材料需要有更高的性能要求。采用玻璃磨具激光熔覆加工技术,可以增强玻璃材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨性能,提高其稳定性和可靠性。
四、激光熔覆加工玻璃磨具的发展前景
随着科学技术的不断发展,玻璃磨具激光熔覆加工技术将不断进步和完善。未来,该技术将在以下几个方面得到进一步发展和应用:
1、设备研发:进一步开发、稳定的玻璃磨料激光熔覆加工设备,提高设备的加工速度和可靠性。
2、材料创新:不断探索硬度高、耐腐蚀性强的新型涂层材料,满足不同领域的需求。
3、工艺优化:优化玻璃磨具激光熔覆工艺,提高镀层的均匀性和致密性,降低缺陷率。
4、应用拓展:将玻璃磨具激光熔覆加工技术应用到更多领域,如电子、能源等领域,为产业发展提供更广阔的空间。
激光熔覆技术可以优化资源配置,节约贵重、稀有金属材料,降低能源消耗,节省资金。激光熔覆修复技术、,有很强的保护环境的作用,属于绿色再制造工程。国盛激光是一家从事自动化激光熔覆设备、高速激光熔覆设备、激光淬火设备、激光焊接设备、3D打印设备的研发、制造、销售于一体的高新技术企业。
国盛激光研发的高速激光熔覆的功率密度是常规激光熔覆的5-10倍,现又研发出的移动式激光熔覆设备,避免了异地拆卸、运输、维修、安装的过程,节省了劳动强度和维修工人的时间,减少了企业的停机时间,避免了更换新零件和运输的成本;研发出的八轴联动激光熔覆设备,根据客户应用场景可配置不同规格的机器人,同时选配变位机、转台、滑台以适应不同加工类型工件的激光熔覆加工及表面处理。
激光熔覆在模具领域应用工艺
激光熔覆技术在模具领域应用的基本工艺流程为:模具表面检查及维修方案确认→模具表面油污清理→根据硬度要求选择合理的涂层及加工参数→熔覆加工→模具加工后表面修复并在交货前进行检验。各工序的步骤及注意事项为:
1、模具表面检查及保养计划确认
检查模具是否有裂纹、拉伤、凹坑,加工位置是否为平面或R角。根据不同问题确定修复方案,对需要处理的地方进行适当打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油渍、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根据硬度要求选择合理的涂层和加工参数
根据维护计划和客户要求选择合适的功率、焦距、光斑和镀膜(例如铸铁使用铁机粉)。
4、包覆加工
涂料通过设备均匀铺展,激光器发射激光束,激光束经内部透镜折射作用于加工表面,使涂料层与基材表面形成完整的冶金结合。
5、处理后模具表面修复
钳工对熔覆表面进行研磨、抛光,确保模具间隙和表面粗糙度符合要求。
6、交货前检验
检查处理后的硬度和表面粗糙度是否满足客户的要求,如果不符合要求,重做。
速激光熔覆与高速激光熔覆,常规激光熔覆的共同点:
1、包覆材料通用:可以用常规激光熔覆的材料,可以用高速激光熔覆来熔化;一些常规激光熔覆无法熔覆的材料,如高熔点材料,可以通过高速激光熔覆来熔化。
2、全部采用冶金结合:但高速熔覆的涂层效果与热喷涂类似,表面光滑。常规包层波动较大。
3、通用工艺路线:常规激光熔覆工艺调整的也是高速激光熔覆工艺调整的。
4、应用领域一致:即在常规激光熔覆可以应用的领域可以应用高速激光熔覆,在常规激光熔覆无法应用的领域也可以应用高速激光熔覆。通俗地说,高速激光熔覆可以做到常规激光熔覆可以做到的事情,高速激光熔覆也可以做到常规激光熔覆无法做到的事情。
激光熔覆是一种对基材的表面改性技术。通过预先设定熔覆路径,利用激光辐照,使熔覆材料与基体表层快速熔化成激光所经过的熔池,然后快速凝固成冶金结合、低稀释的熔覆层,因此即对机械零件进行原位修复,或熔覆工艺,以提高原基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能。
与传统加工技术相比,激光熔覆技术具有以下特点:
1、熔覆层与基体能形成冶金结合;
2、基体受到的热影响小,不易变形;
3、熔覆层的稀释率低,节约昂贵的熔覆材料;
4、熔覆层的厚度大小可以控制;
5、可以修复零部件的特定部位及其他方法难以处理的部位。
在对农机零部件进行熔覆和修复之前,需要对农机零部件的表面进行预处理。由于农机工作环境恶劣,农机零部件表面常常覆盖有土壤、油污、水、化肥、农药、铁锈、氧化层等,因此与其他领域相比,零部件的修复工作更多复杂的。对于农业机械的零部件,一般的操作是用水冲洗掉接触土壤的部件表面的污垢。如果破损表面污垢比较牢固,可以采用激光清洗的方法清理。之后,用砂纸打磨待熔覆表面,并用丙酮清洗,避免激光熔覆时表面污渍进入熔覆层,造成缺陷,影响熔覆层的质量和性能。
轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具,是决定轧机效率和轧材质量的重要大型消耗性部件。轧辊失效的普遍原因是早期磨损失效。目前,轧辊由于磨损需要修复时多采用车削或磨削等“补救措施”修正辊型。采用激光熔覆修复轧辊表面已成为延长轧辊寿命的一个主要发展方向和途径。该技术不仅可以修复轧辊,而且可以提高轧辊的耐磨性,延长轧辊的使用寿命,改善钢材的表面质量。
而造成辊压机轴磨损的主要原因如下:
1、辊压机物料粒度的控制不力;
2、辊压机密封失效,造成轴承载荷增大;
3、轴承疲劳运行,造成轴承游隙偏大;
4、压盘预紧力不足;
5、冷却铜管频繁堵塞或设计过细;
6、没有定期清除稳流仓物料,排除富集金属物,使设备频繁过载调停影响轴承寿命;
7、液压系统隐患辊缝长期偏差现象严重。
通常轴类零件主要失效的原因有轴变形、轴断裂、轴表面失效。发电机转轴、各种传动轴等轴类零件的破坏主要是以磨损为主的。其中轴变形、轴断裂是不可以修复的,而以磨损为主的表面失效是可以修复的。采用大功率激光熔覆修复技术,可在轴类零件表面失效的部分,激光熔覆一层铁基合金材料,使得熔覆合金层的零件表面有良好的机械性能,将报废的零件再次使用。