Η επιφάνεια που έχει υποστεί επεξεργασία με λέιζερ κάνει το αντικείμενο εργασίας πιο ανθεκτικό στο φορτίο. Η απόσβεση, η τήξη και η επίστρωση με λέιζερ καθιστούν το τεμάχιο εργασίας πιο ανθεκτικό στο φορτίο: αυξημένη σκληρότητα και ανθεκτικότητα, αλλοίωση της υφής της επιφάνειας, συσσώρευση πίεσης στην επιφάνεια ή προστατευτική επίστρωση. Η σήμανση με λέιζερ και η μικρομαγνητική επεξεργασία λέιζερ μπορούν επίσης να αλλάξουν την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.
[σβήσιμο λέιζερ]
Αρχή της απόσβεσης με λέιζερ: Η δέσμη λέιζερ θερμαίνει το επιφανειακό στρώμα του μετάλλου και το ψύχει γρήγορα για να αυξήσει τη σκληρότητά του. Το πλεονέκτημα της τεχνολογίας απόσβεσης λέιζερ είναι ότι απαιτεί πολύ λίγη μεταγενέστερη επεξεργασία και μπορεί να επεξεργαστεί ακανόνιστα τρισδιάστατα τεμάχια εργασίας. Λόγω της μικρής ποσότητας εισόδου θερμότητας, η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή, μειώνοντας ή ακόμη και εξαλείφοντας την ανάγκη για μεταγενέστερη επεξεργασία.
Η απόσβεση με λέιζερ είναι μια διαδικασία σκλήρυνσης επιφανείας Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε υλικά με βάση το σίδηρο που μπορούν να σκληρυνθούν. Δηλαδή, χάλυβας και χυτοσίδηρος με περιεκτικότητα σε άνθρακα άνω του 0,2%.
Για να σκληρύνει το τεμάχιο εργασίας, η ακτίνα λέιζερ θερμαίνει στις περισσότερες περιπτώσεις το μεταλλικό επιφανειακό στρώμα κοντά στο σημείο τήξης, δηλαδή περίπου 900 έως 1400 ° C. Όταν η επιφάνεια φτάσει στην επιθυμητή θερμοκρασία, η δέσμη λέιζερ φεύγει από αυτήν τη θέση και συνεχίζει να προχωρά, συνεχίζοντας να θερμαίνει την επιφάνεια του τεμαχίου προς τη νέα κατεύθυνση. Κάτω από τη δράση της υψηλής θερμοκρασίας, τα άτομα άνθρακα στο μεταλλικό πλέγμα αλλάζουν τη θέση τους (ωστενίωση). Μόλις η δέσμη λέιζερ εγκαταλείψει μια θέση, το υλικό γύρω από την τοποθεσία ψύχει το στρώμα ζεστής επιφάνειας πολύ γρήγορα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται&"self-quenching." Λόγω της ταχείας ψύξης, το μεταλλικό πλέγμα δεν επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα, αλλά παράγει μαρτενσίτη. Ο μαρτενσίτης είναι μια πολύ σκληρή μεταλλική δομή. Η μετατροπή σε μαρτενσίτη αυξάνει τη σκληρότητα του υλικού.
Η δέσμη λέιζερ θερμαίνει το επιφανειακό στρώμα του τεμαχίου εργασίας. Τα τυπικά βάθη σκλήρυνσης της επιφάνειας κυμαίνονται από 0,1 έως 1,5 mm και ορισμένα υλικά φτάνουν τα 2,5 mm ή υψηλότερα. Εάν το βάθος της σκλήρυνσης της επιφάνειας πρέπει να είναι μεγαλύτερο, ο όγκος του περιβάλλοντος πρέπει να είναι μεγαλύτερος έτσι ώστε η θερμότητα να μπορεί να οδηγηθεί γρήγορα έτσι ώστε η σκληρυμένη ζώνη να μπορεί να ψυχθεί αρκετά γρήγορα. Η διαδικασία απόσβεσης με λέιζερ απαιτεί σχετικά μικρή πυκνότητα ισχύος. Ταυτόχρονα, το τεμάχιο εργασίας πρέπει να επεξεργαστεί στο ίδιο επίπεδο. Επομένως, η δέσμη λέιζερ μπορεί να ακτινοβοληθεί στο μεγαλύτερο δυνατό επίπεδο. Αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται είναι μια τετράγωνη φωτιζόμενη επιφάνεια. Ομοίως, το σετ καθρέφτη σάρωσης χρησιμοποιείται επίσης στη διαδικασία σβέσης με λέιζερ για να προκαλέσει την ακτίνα λέιζερ ενός κυκλικού σημείου να κινείται εμπρός και πίσω πολύ γρήγορα. Μία γραμμή ουσιαστικά ομοιόμορφης πυκνότητας ισχύος σχηματίζεται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Μπορεί να δημιουργηθεί σκληρυμένη τροχιά με πλάτος έως 60 mm. Το τμήμα ρουλεμάν του άξονα κοντά στον υπερσυμπιεστή όπως φαίνεται παραπάνω έχει σβήσει με λέιζερ.
[επένδυση λέιζερ]
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντίσταση στη φθορά του υλικού ή να τροποποιηθεί η επιφάνεια, χρησιμοποιείται μια διαδικασία επιφανείας με λέιζερ. Με το σύστημα επένδυσης λέιζερ, η επιφάνεια του υπάρχοντος αντικειμένου εργασίας μπορεί να επικαλυφθεί με μεταλλική επίστρωση, η ποιότητα είναι ίδια με τη χύτευση. Χωρίς απώλεια μάζας, σφραγίδες, χωρίς πορώδες και ρωγμές.
Το σύστημα επένδυσης λέιζερ καθιστά τη διαδικασία επιφανείας λέιζερ πολύ απλή: χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ για να δημιουργήσετε μια λιωμένη δεξαμενή στην επιφάνεια που πρόκειται να αντιμετωπιστεί. Το κονιοποιημένο υλικό ψεκάζεται στην επιφάνεια μέσω του ακροφυσίου, και όταν το νέο υλικό στερεοποιείται, ξεκινά το επόμενο στρώμα συγκόλλησης ή πραγματοποιείται μεταγενέστερη επεξεργασία.
Ένα τυπικό σύστημα επένδυσης λέιζερ αποτελείται από τρεις κύριες λειτουργικές μονάδες: έναν μεταφορέα σκόνης, μια γραμμή μεταφοράς σκόνης και ένα σετ καθρέφτη επεξεργασίας με ακροφύσιο σκόνης. Ο μεταφορέας σκόνης είναι μια κινητή μονάδα που βρίσκεται δίπλα στη μηχανή επεξεργασίας λέιζερ. Το μείγμα αερίου σκόνης από διάφορα δοχεία αναμιγνύεται σε έναν μεταφορέα σκόνης σε ένα ρεύμα σκόνης που εισάγεται στο ακροφύσιο σκόνης με ακριβή ρυθμισμένο ρυθμό ροής. Το ενσωματωμένο σύστημα αισθητήρων εξασφαλίζει υψηλής ποιότητας επιστρώσεις ανά πάσα στιγμή.