Kiire laserkatteprotsess on turul kõrgelt tunnustatud ja kiire laserkattega vooderdamine tavalise laserkatte asemel muutub tööstustehnoloogia arengus paratamatuks trendiks. Laserkattega katmine on aga keeruline protsess. Tuginedes aastatepikkusele kogemusele, võtab Guosheng Laser kiire laserkatte protsessi teadmiste punktid ja erinevate protsessiprobleemide põhjused järgmiselt, lootes aidata enamikku tööstuse kolleege.
Kiire laserkatte tööpõhimõte
Kiire laserkate kasutab suure energiaga laserkiirt metallipulbri õhuvoolu sulatamiseks ning sulatab ka maatriksi, et moodustada sulakogum. Pärast sulapulbri ühendamist sulamaatriksiga jahutatakse see kiiresti, et moodustada metallurgiliselt ühendatud kate.
Kiire laserkatte protsessi põhiparameetrid ja nende mõju katteefektile
1. Laseri võimsus
Võimsus mõjutab otseselt ajaühikus sulatatava pulbri kogust ja mõjutab katte efektiivsust. Muude tööparameetrite määramisel on võimsus liiga väike, mis võib põhjustada pulbri mittetäielikku sulamist, peenestamist, ebapiisavat sidumisjõudu ja madalat katte kõvadust. Võimsus on liiga suur, kaitsme võib sulada, mille tulemusena tekivad pinnale kaldus kortsud.
2. Pulbriga söötmise kogus
Kui pulbrivool kohtub laseriga, neelab see laserenergia. Mida suurem on pulbri kogus, seda rohkem laserenergiat neeldub. Kui pulbri kogus on liiga suur, on laserenergia ebapiisav, kattekiht ei sula , ning pärast lihvimist ja poleerimist tekivad täpid. Maatriks ei sula ning kattekiht ja maatriks ei ole metallurgiliselt seotud, mis põhjustab katte koorumise probleeme. Pulbri kogus on suur ja pulbri kasutusmäär on madal. Pulbri maht on väike ja pulbri kasutusmäär on kõrge .
3. Liini kiirus
Mida suurem on joonkiirus, seda õhem on kattekiht ja mida väiksem on joonkiirus, seda paksem on kattekiht. Kui joonkiirus on liiga suur, ei saa substraat moodustada sulabasseini, kattekiht ja aluspind ei saa olla metallurgiliselt hästi ühendatud, sulatuskanal jahtub aeglaselt, punane saba on liiga pikk ja tekib koorumine. Väike lineaarne kiirus võib parandada katte kõvadust ja pulbri kasutamist.
4. Samm-sammult
Mida väiksem on samm, seda suurem on kattuvus ja seda peenem on kattepind. Mida suurem on samm, seda väiksem on ülekatte suhe ja seda selgemad on katteribad. Samm mõjutab lahjenduskiirust. Kui samm on väike, on substraadile kiiritatud laserenergia väike ja lahjendusmäär madal. Kui samm on suur, kiiritatakse substraadile rohkem laserenergiat ja lahjenduskiirus on kõrge.
5. Õhu juurdevoolu maht
Gaasil on kaks funktsiooni: üks on pulbri transportimine ja teine on kõrge temperatuuriga katte kaitsmine ja oksüdeerumise vältimine. Kui pulbri toiteõhu kogus on liiga väike, on pulbrit lihtne blokeerida. õhuhulk on liiga suur, pulbri kiirus on liiga kiire, väljutus on suur ja pulbri kasutusmäär on madal. Üldiselt kaitseb argoon katteid paremini kui lämmastik ja tulemuseks on parem katte kvaliteet.
6. Düüsi kõrgus
Kui otsik on liiga kõrge, siis pulber hajub laiali ja pulbri kasutusmäär on madal. Kui see on liiga madal, kleepub pulber katteprotsessi käigus kergesti otsiku külge.
Levinud probleemide ja põhjuste analüüs kiire laserkatteprotsessi käigus
1. Koorimine
Põhjus on selles, et maatriks ei moodusta sulakogumit ning pulbri ja maatriksi vahel puudub metallurgiline side. Võimalikud põhjused on järgmised: liiga väike võimsus, liiga suur kogus pulbrit, liiga suur lineaarkiirus, õliplekk või galvaaniline kiht. tooriku pind jne.
2. Pragu
Katte pragude põhjused on järgmised: aluspinna kõvadus on liiga kõrge (karastumine, karburiseerimine/lämmastik); aluspinnal on väsimuskiht; pulbri kõvadus on liiga kõrge jne.Niklipõhised pulbrid on altid pragunemisele; praod võivad tekkida ka suure kõvadusega pulbrite mitmekihilise katmise ajal.
3. Poor
Katte pooride tekkimise põhjused on järgmised: rooste- ja õliplekid aluspinnal, pulbri ebastabiilsus, pulbri ebastabiilne vool, liigne pulbri maht, ebapiisav võimsus või liigne lineaarkiirus jne.
4. Seal on palju hõljuvat pulbrit ja kattekihil puudub metalliline läige.
Võimalikud põhjused on järgmised: liiga palju pulbrit; liiga vähe jõudu; liiga kiire lineaarkiirus; liiga kõrge düüsi kõrgus; liiga väike laserpunkt; läätsede saastumine jne.
5. Pärast lihvimist ja poleerimist tekivad lohud
Võimalikud põhjused on järgmised: ebapiisav võimsus; liiga palju pulbrit; liiga suur lineaarkiirus jne.
6. Kattesse tekivad kaldus kortsud
Võimalikud põhjused on järgmised: liigne võimsus; liigne sulabasseini temperatuur; pulbri liigne vedeldamine.
7. Otsaku kleepuv pulber
Võimalikud põhjused on järgmised: pulbri väljutus on liiga kõrge; vasepea temperatuur on liiga kõrge; düüsi töökaugus on liiga väike ja düüsi pind on liiga kare või saastunud (soovitatav on poleerida). Kattepea on paigutatud pulbri kleepumise vähendamiseks keskelt välja.
8. Blokeeriv pulber
Võimalikud põhjused on järgmised: kleepuvat pulbrit ei eemaldata õigeaegselt; pulber on halva voolavusega; pulbris on lisandeid või pulber on niiske (seda tuleb küpsetada) jne. Kui sööte pulbrit mitmest kanalist, on pulbri ebaühtlane etteandmine igast kanalist pulbri ummistumise oluline põhjus.
9. Katte tegemise ajal kostab särisev heli
Võimalikud põhjused on järgmised: pulber on saastunud; pulber on niiske; maatriks ei ole puhas jne. Liigne võimsustihedus põhjustab ka sulametalli aurustumist ja kattemüra. Need probleemid mõjutavad katte korrosioonikindlust.
10. Kattesädemed lendavad
Võimalikud põhjused on järgmised: liigne lineaarkiirus; liigne võimsustihedus; võimsuse ja pulbri mahu mittevastavus; liigne õhuvool jne.
11. Ebastabiilne pulbrivool, mille tulemuseks on ebaühtlane kate
Ebastabiilse pulbrivoolu põhjused on järgmised: kaabitsa suur kulumine; blokeeritud pulbri söötmiskanal; liiga väike õhuvool; pulbrisööturi tihendusrõngas või kahjustatud pulbri etteandetoru jne, mille tagajärjeks on õhuleke.
12. Vähenenud katte efektiivsus (õhem katte paksus)
Võimalikud põhjused: kaitsepeegli saastumine; kaabitsa kulumine; sobimatu töökaugus; pulbri väljalaskeava lihvimine ja pulbrivoolu paksenemine; laseri võimsuse vähendamine jne.