玻璃磨具激光熔覆加工是一種新型加工技術(shù),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,形成一層高硬度層。涂層以提高其耐磨性、耐腐蝕性和耐高溫性。
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,形成一層高硬度涂層,提高其耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能。激光熔覆過(guò)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,同時(shí)添加碳化物、氮化物等高硬度涂層材料,增強(qiáng)涂層硬度。和耐磨性。在激光束的作用下,液池中的涂層材料迅速冷卻并結(jié)晶,形成高硬度涂層。
二、玻璃磨具激光熔覆加工特點(diǎn)
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層,大大縮短了所需的加工時(shí)間。
2、高硬度:通過(guò)添加高硬度涂層材料,使玻璃磨具激光熔覆形成的涂層具有高硬度,可顯著提高玻璃磨具的耐磨性。
3、耐腐蝕性強(qiáng):涂層材料具有良好的耐腐蝕性,可以保護(hù)玻璃磨具表面免受腐蝕損壞。
4、耐高溫性好:由于鍍膜材料具有良好的耐高溫性,可以保護(hù)玻璃磨具在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。
5、適用范圍廣:玻璃磨具激光熔覆加工適用于各種類(lèi)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應(yīng)用
玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于光學(xué)、汽車(chē)、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域,下面介紹幾個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。
1、光學(xué)領(lǐng)域:在光學(xué)領(lǐng)域,玻璃是常用的材料之一,但它容易磨損、腐蝕。采用玻璃磨料激光熔覆加工技術(shù)可以顯著提高玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,延長(zhǎng)其使用壽命。
2、汽車(chē)領(lǐng)域:汽車(chē)玻璃在使用過(guò)程中容易受到環(huán)境污染和摩擦損壞,采用玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)可以增強(qiáng)汽車(chē)玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,提高其可靠性和安全性。
3、航空航天領(lǐng)域:在航空航天領(lǐng)域,高溫、高壓、高速等極端環(huán)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術(shù),可以增強(qiáng)玻璃材料的耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能,提高其穩(wěn)定性和可靠性。
四、激光熔覆加工玻璃磨具的發(fā)展前景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)將不斷進(jìn)步和完善。未來(lái),該技術(shù)將在以下幾個(gè)方面得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用:
1、設(shè)備研發(fā):進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、穩(wěn)定的玻璃磨料激光熔覆加工設(shè)備,提高設(shè)備的加工速度和可靠性。
2、材料創(chuàng)新:不斷探索硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)的新型涂層材料,滿足不同領(lǐng)域的需求。
3、工藝優(yōu)化:優(yōu)化玻璃磨具激光熔覆工藝,提高鍍層的均勻性和致密性,降低缺陷率。
4、應(yīng)用拓展:將玻璃磨具激光熔覆加工技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域,如電子、能源等領(lǐng)域,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。
寬帶激光熔覆修復(fù)軸后的性能特點(diǎn)
采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)修復(fù)軸類(lèi)具有以下性能特點(diǎn):
1、結(jié)合強(qiáng)度高:寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)可以將合金粉末或陶瓷粉末等結(jié)合在一起,材料與軸的母材緊密結(jié)合,形成致密的結(jié)合層,從而明顯提高軸的耐磨性和抗疲勞性能軸。
2、耐磨性能:通過(guò)選擇耐磨性能的合金粉末或陶瓷粉末等材料作為熔覆層材料,可以顯著提高軸的耐磨性能,從而延長(zhǎng)軸的使用壽命。
3、增強(qiáng)耐腐蝕性:采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù),可以在軸的外表面形成耐腐蝕性能的修復(fù)層,從而有效防止腐蝕介質(zhì)對(duì)軸的侵蝕。
4、熱影響區(qū)小:寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)采用高能寬帶激光束作為熱源,熱影響區(qū)小,從而軸的其他部位不被損壞。
5、修復(fù):可采用寬帶激光熔覆修復(fù)技術(shù)對(duì)軸類(lèi)零件進(jìn)行修復(fù),從而顯著提高修復(fù)效率,降低修復(fù)成本。
激光熔覆技術(shù)不僅可以恢復(fù)受損零件的外觀和尺寸,還可以使其性能達(dá)到或超過(guò)新產(chǎn)品的水平。熔覆層與基體采用冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度高,不低于原基體材料的95%。單層熔覆厚度為0.2-2mm,可調(diào)范圍寬。激光加工過(guò)程中,基材表面僅發(fā)生輕微熔化,微熔化層為0.05~0.1mm。底座的熱影響區(qū)極小,一般為0.05~0.1mm。熔覆層和基體中不存在粗大的鑄造組織。熔覆層及其界面組織致密,晶粒細(xì)小,無(wú)空洞、夾雜裂紋等缺陷。
選擇激光熔覆給企業(yè)帶來(lái)的好處:
1、修復(fù)后的零件強(qiáng)度可超過(guò)原基體強(qiáng)度,使用壽命提高1.5-3倍,修復(fù)成本不到更換價(jià)格的1/5。 ;
2、大大縮短維修時(shí)間,解決大型企業(yè)重大成套設(shè)備持續(xù)可靠運(yùn)行解決的部件快速修復(fù)問(wèn)題;
3、關(guān)鍵部件表面激光熔覆超耐磨耐腐蝕合金,可大大提高零件的使用壽命而不變形;
激光熔覆技術(shù)是一種的表面工程技術(shù),利用高能激光束將金屬粉末與基體表面快速熔化、冶金結(jié)合,形成一層融入基體的性能優(yōu)良的A涂層。比如油田工作條件比較惡劣,許多金屬部件長(zhǎng)期在重載荷下工作,伴隨著腐蝕、摩擦和磨損,導(dǎo)致過(guò)早失效,縮短其使用壽命。停產(chǎn)檢查、更換新件,不僅增加材料成本,而且影響油田生產(chǎn),造成多方面損失。油田許多金屬零件摩擦副的磨損間隙在近毫米量級(jí)。但常規(guī)表面技術(shù)處理層較薄,磨損件表面修復(fù)困難,限制了這些技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此,激光熔覆技術(shù)可應(yīng)用于石油鉆桿、抽油桿、石油管道等領(lǐng)域,提高其耐腐蝕、耐磨、耐高溫等性能,延長(zhǎng)其使用壽命,降低維護(hù)成本,提高石油產(chǎn)量效率。
激光熔覆技術(shù)可以優(yōu)化資源配置,節(jié)約貴重、稀有金屬材料,降低能源消耗,節(jié)省資金。激光熔覆修復(fù)技術(shù)、,有很強(qiáng)的保護(hù)環(huán)境的作用,屬于綠色再制造工程。國(guó)盛激光是一家從事自動(dòng)化激光熔覆設(shè)備、高速激光熔覆設(shè)備、激光淬火設(shè)備、激光焊接設(shè)備、3D打印設(shè)備的研發(fā)、制造、銷(xiāo)售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。
國(guó)盛激光研發(fā)的高速激光熔覆的功率密度是常規(guī)激光熔覆的5-10倍,現(xiàn)又研發(fā)出的移動(dòng)式激光熔覆設(shè)備,避免了異地拆卸、運(yùn)輸、維修、安裝的過(guò)程,節(jié)省了勞動(dòng)強(qiáng)度和維修工人的時(shí)間,減少了企業(yè)的停機(jī)時(shí)間,避免了更換新零件和運(yùn)輸?shù)某杀?研發(fā)出的八軸聯(lián)動(dòng)激光熔覆設(shè)備,根據(jù)客戶應(yīng)用場(chǎng)景可配置不同規(guī)格的機(jī)器人,同時(shí)選配變位機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)、滑臺(tái)以適應(yīng)不同加工類(lèi)型工件的激光熔覆加工及表面處理。
九十年代初,激光再制造技術(shù)出現(xiàn)成為科研的熱門(mén),大部分都專(zhuān)注于它的研究。隨著再制造理念逐漸被社會(huì)接受和技術(shù)的不斷長(zhǎng)進(jìn),我國(guó)再制造工業(yè)己取得較大的成就,工業(yè)規(guī)劃不斷擴(kuò)大,覆蓋行業(yè)層面更為廣闊,智能程度越來(lái)越高,成為近年來(lái)激光加工技術(shù)的一個(gè)新亮點(diǎn)。
現(xiàn)在,我國(guó)已進(jìn)入汽車(chē)、工程機(jī)械和車(chē)床作廢置換的高峰期,再制造工業(yè)開(kāi)展面臨可貴機(jī)會(huì),潛力非常大。激光再制造技術(shù)已根本成熟,這樣就是一個(gè)激光再制造的智能商場(chǎng)正撲面而來(lái)。
激光再制造技術(shù)是近年來(lái)新式的一種技術(shù)方式,他以激光熔覆、激光淬火、激光表面合金化技術(shù)為主,依據(jù)修復(fù)零部件的受損使其達(dá)到受損前或比受損前更好的功能。
激光熔覆為激光再制造技術(shù)。激光熔覆運(yùn)用高能激光束作為熱源,通過(guò)金屬及焊材的迅速熔化、擴(kuò)展和冷卻,構(gòu)成一種具有特別功用的表層,這種表層一般具有耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等功用,激光熔覆的優(yōu)勢(shì)在于熔覆層與基體是冶金結(jié)合,基體熱影響區(qū)極小,加工和熱變形小,對(duì)孔洞、攙雜、裂紋等缺陷控制較好。
激光淬火是運(yùn)用聚焦后(或通過(guò)光束整形)的激光束加熱于金屬表面使其產(chǎn)生馬氏體相變構(gòu)成馬氏體淬硬層的進(jìn)程,通過(guò)激光淬火加工后工件表面粗糙度根本不變,不需要后續(xù)機(jī)械加工就可以滿足實(shí)踐工況的需求;
激光合金化則通過(guò)激光參與將合金粉末與基體材料相作用構(gòu)成一種新相的表面處理辦法。
激光加工技術(shù)在再制造業(yè)中的運(yùn)用與在其他制造業(yè)中的運(yùn)用相同,有著其他加工技術(shù)不可代替的好處。激光加工用于再制造業(yè)是由相變硬化開(kāi)展到激光表面合金化和激光熔覆,由激光合金涂層開(kāi)展到復(fù)合涂層及陶瓷涂層,然后使得激光表面改性技術(shù)成為再制造的一項(xiàng)重要手法。
激光再制造技術(shù)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)再制造技術(shù)在可批改材料及批改零件形狀等方面的約束,打破了再制造技術(shù)的局限性,選用激光再制造技術(shù)批改高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速渦輪動(dòng)力機(jī)械零部件,已先后被石化、電力、煤炭、冶金、轎車(chē)等十幾個(gè)行業(yè)認(rèn)可及應(yīng)用。
激光熔覆與激光合金化的兩個(gè)過(guò)程類(lèi)似,但有本質(zhì)區(qū)別,主要區(qū)別如下:
1、激光熔覆過(guò)程中,熔覆材料完全熔化,基體熔層極薄,因此對(duì)熔覆層成分的影響極小,而激光合金化是在表面熔合中加入合金元素基體層,目的是在基體的基礎(chǔ)上形成新的合金層。
2、 從本質(zhì)上講,激光熔覆不是利用基體表面的熔融金屬作為溶劑,而是將單配置的合金粉末熔化,使其成為熔覆層的主體合金,同時(shí)形成一層薄薄的基底合金層也熔化,與其形成冶金結(jié)合。
激光熔覆技術(shù)制備新材料是極端條件下失效零件修復(fù)再制造和金屬零件直接制造的重要基礎(chǔ),受到了科學(xué)界和企業(yè)的高度重視。