تكنولوجيا إعادة تصنيع الكسوة بالليزر
Mar 26, 2024
مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا والصناعة الحديثة، أصبحت بيئة عمل الأجزاء والمكونات أكثر تعقيدًا، وأصبحت متطلبات خصائص السطح أعلى وأعلى. ولذلك، زاد معدل خردة الأجزاء بشكل كبير. تشمل الأجزاء التي يتم التخلص منها عادةً بسبب فشل السطح ما يلي: الشفرات الدوارة، وأجزاء العمود، وأجزاء التروس، والقوالب، وما إلى ذلك.
يمكن إصلاح الأجزاء التي بها تلف سطحي فقط بشرط أن يفي الأداء العام للأجزاء بظروف العمل. إذا كان من الممكن إصلاح الأجزاء التي تم إلغاؤها بسبب سوء المعالجة أو تلف الخدمة، فلا يمكن استرداد الخسائر الاقتصادية والوقتية الهائلة فحسب، بل يمكن أيضًا تحسين استخدام الموارد.
تشمل الطرق الحالية لإصلاح الأجزاء الكسوة بالليزر، والنحاس الفراغي، والطلاء الفراغي، واللحام بغاز التنغستن الخامل (TIG) وإصلاح الكسوة بالبلازما. تعتمد الكسوة بالليزر على ظروف عمل قطعة العمل أو الكسوة المعدنية أو غير المعدنية بمكونات تصميمية مختلفة لتحضير طلاءات سطحية مقاومة للحرارة أو مقاومة للتآكل أو مقاومة للاهتراء أو مقاومة للأكسدة أو مقاومة للتعب أو ذات خصائص بصرية. ، الخصائص الكهربائية والمغناطيسية.
الكسوة بالليزر هي عملية تبريد سريعة. أثناء عملية الكسوة، يكون مدخل الحرارة إلى قطعة العمل التي تم إصلاحها صغيرًا، وتكون المنطقة المتأثرة بالحرارة صغيرة، وتتميز طبقة الكسوة ببنية دقيقة، ومن السهل تنفيذ الأتمتة. لذلك، يتم استخدام الكسوة بالليزر لإصلاح الدوار. الأجزاء الأخرى لها مزايا أكبر من الطرق الأخرى. تحل تقنية الكسوة بالليزر سلسلة من المشاكل التقنية مثل التشوه الحراري وتلف التعب الحراري الذي لا مفر منه أثناء المعالجة الحرارية مثل اللحام الكهربائي التقليدي واللحام بقوس الأرجون. كما أنه يحل قوة الترابط بين الطلاء والركيزة أثناء المعالجة الباردة مثل الطلاء الكهربائي التقليدي والرش. تناقض ضعيف، مما يوفر طريقة جيدة لإصلاح السطح.
مقدمة لعملية الكسوة بالليزر
بالنسبة للأجزاء الميكانيكية التي تعاني من التآكل والتآكل والزحف والتعب وفشل الكسر، يتم استخدام تقنية الكسوة بالليزر لتغذية مسحوق السبائك في المجمع المنصهر في نفس الوقت والتصلب بسرعة لتشكيل طبقة كسوة ذات خصائص خاصة. لا تحتوي طبقة الكسوة على مسام أو عيوب، ونطاق الصلابة هو 20 ~ 60HRc، والذي يمكن أن يلبي ظروف العمل المختلفة ومتطلبات الأداء. مناسبة لتكسية/إعادة تصنيع الأجزاء الكبيرة المختلفة ذات الأشكال المعقدة، واستعادة حجم وأداء الأجزاء الفاشلة، وتحديث خصائص السطح، وإطالة عمر الخدمة.
خصائص عملية الكسوة بالليزر
مدخلات حرارة منخفضة، منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة، تشوه صغير، وكمية صغيرة فقط من الآلات المطلوبة؛
تقليل فقدان المواد السبائكية؛
معدل التخفيف أقل من 1%، والذي يمكن أن يحافظ على الخصائص المحددة لطبقة الكسوة؛
المرونة والأتمتة ودورة المعالجة القصيرة والتكلفة المنخفضة والأداء الأفضل من المنتجات الجديدة؛
يتم دمجه مع المصفوفة معدنيًا، مع قوة ربط عالية؛
باستخدام مسحوق السبائك الخاصة، يمكن أن تتمتع طبقة الكسوة بمقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب وغيرها من الخصائص؛
يتميز هيكل طبقة الكسوة ببنية كاملة دقيقة الحبيبات وقوة ومتانة ممتازة.
تطبيق تكنولوجيا الكسوة بالليزر
1. إصلاح شفرات الدوار
تعتبر الشفرات الدوارة أجزاء رئيسية تؤثر بشكل مباشر على أداء المحرك وموثوقيته وعمره، وظروف عملها قاسية للغاية وسهلة التلف، لذلك تم أيضًا زيادة متطلبات أداء المواد بشكل كبير. تمت دراسة تطبيق تقنية الكسوة بالليزر على الشفرات الدوارة جيدًا، مما يوفر أيضًا شرطًا أساسيًا مناسبًا لتطبيقها في الإصلاح.
2. إصلاح أجزاء العمود
عادة، تشمل الأسباب الرئيسية لفشل أجزاء العمود تشوه العمود، وكسر العمود، وفشل سطح العمود. باستخدام تقنية إصلاح الكسوة بالليزر عالية الطاقة، يمكن تغليف طبقة من مادة السبائك القائمة على الحديد بالليزر على السطح الفاشل لأجزاء العمود، بحيث يكون لسطح طبقة السبائك المكسوة خصائص ميكانيكية جيدة، ويمكن إعادة استخدام الأجزاء المخدوشة .
3. إصلاح العفن
يلعب القالب دورًا مهمًا في صب القوالب ومعالجة القوالب البلاستيكية. عملية التصنيع معقدة، ودورة الإنتاج طويلة، وتكلفة المعالجة مرتفعة. ولذلك، فإن إصلاح وإعادة استخدام القوالب الفاشلة له بلا شك فوائد اقتصادية كبيرة. أصبحت الكسوة بالليزر نقطة بحثية ساخنة لإصلاح القوالب وقد جذبت الكثير من الاهتمام.
يمكن تلخيص طريقة الكسوة بالليزر لإصلاح التآكل السطحي للقالب على النحو التالي: استخدام شعاع ليزر عالي الطاقة مع طاقة ثابتة P وتدفق مسحوق ساخن ليتم سقوطه على سطح القالب في نفس الوقت، جزء من ينعكس الضوء الساقط، ويتم امتصاص جزء من الضوء، ويتم على الفور. بعد أن تتجاوز الطاقة الممتصة قيمة حرجة، يذوب المعدن لتكوين بركة منصهرة، والتي تتصلب بسرعة لتشكل كسوة معدنية مرتبطة. يقوم شعاع الليزر بمسح ذهابًا وإيابًا لإصلاح القالب خطًا تلو الآخر وطبقة تلو الأخرى وفقًا للمسار الذي يقدمه تطبيق التطوير الثانوي CAD. وعلى وجه الخصوص، لا يتطلب القالب الذي تم إصلاحه أي إعادة معالجة تقريبًا.
مجالات التطبيق:
تستخدم في الطاقة الكهربائية (دوارات التوربينات البخارية، الشفرات)، التعدين (التروس، لقم الحفر، القضبان الهيدروليكية)، الآلات (الأعمدة، التروس)، البتروكيماويات (أقراص التوربينات، الدوارات، قضبان الدفع)، السفن (أعمدة الكرنك، شفرات المحرك، أعمدة الكامات) ، الأجزاء المعاد تصنيعها من القاطرات (الأعمدة، وشفرات التوربينات، والعربات، والمكابس)، والقوالب (قوالب الختم، وقوالب الحدادة، وقوالب الصب) وغيرها من الصناعات ذات جودة موثوقة ولها فوائد اقتصادية واجتماعية جيدة.
