玻璃模具激光熔覆合金粉末編程目錄
激光熔覆合金粉末生產(chǎn)線。請大神解釋下其工作原理 ,謝謝。
激光熔覆合金粉末生產(chǎn)線。請大神解釋下其工作原理 ,謝謝。
合金粉末激光包覆編程是一種先進(jìn)的制造技術(shù),采用激光將金屬粉末包覆在玻璃模具表面,制成高精度、高質(zhì)量的金屬零件。程序確定激光的運(yùn)動軌跡和加熱參數(shù),是該過程中的重要步驟,以確保最終產(chǎn)品滿足預(yù)期尺寸和質(zhì)量要求。\\
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在編程的過程中,需要考慮很多因素。例如材料特性,模具結(jié)構(gòu),激光輸出和掃描速度等。使用CAD軟件制作三維模型,并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。然后將模型轉(zhuǎn)換成STL和DXF等激光程序軟件能夠識別的格式。在編程軟件中,可以設(shè)置激光的加熱模式、功率、速度、掃描路徑等參數(shù),以保證最終產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。\\
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完成編程后,需要進(jìn)行一些測試和驗(yàn)證,以確認(rèn)編程的準(zhǔn)確性和有效性。這些測試包括加工過程的模擬、模具表面的質(zhì)量檢查、零件尺寸的測量等。如果發(fā)現(xiàn)了什么問題,那么最終的產(chǎn)品就需要調(diào)整編程,使之與之匹配,進(jìn)行最優(yōu)化。\\
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總之,玻璃模具激光包覆合金粉末編程是實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量金屬零件的重要步驟之一。通過對編程參數(shù)的慎重考慮和優(yōu)化,我們可以確保最終產(chǎn)品滿足要求,并具有卓越的性能和可靠性。\\ \"
激光焊接的工藝參數(shù)主要有激光功率、焊點(diǎn)直徑、焊接速度、離焦量、傳粉速度、掃描速度、預(yù)熱溫度等。
這些參數(shù)對熔化層的稀釋率、裂紋、表面的粗糙度、熔化部件的致密性等有很大的影響。
各個(gè)參數(shù)互相影響,是非常復(fù)雜的過程。必須采用合理的控制方法,將這些參數(shù)控制在激光焊接工藝允許的范圍內(nèi)。
激光熔化對熔化速度V、激光功率P等三個(gè)重要工藝參數(shù)有類似的影響。
熔覆速度過高,不能完全溶解合金粉末,沒有良好的熔覆效果。熔覆速度過低,熔池存在時(shí)間過長,粉末燒結(jié)過多,合金元素?fù)p失,同時(shí)基體熱輸入量大,變形量增加。
激光下熔參數(shù)對下熔層的宏觀和微觀質(zhì)量不是獨(dú)立影響,而是相互影響。
為了說明激光功率P、光斑直徑D和熔覆速度V三者的綜合作用,提出了比能量Es的概念。Es=P/(DV)也就是說,可以綜合考慮單位面積照射能量、激光功率密度和熔覆速度等要素。
比能量減少降低稀釋率,與熔覆層的厚度也有關(guān)系。
焊接層稀釋率在激光功率不變的情況下隨著點(diǎn)陣直徑的增大而減小,在焊接速度和點(diǎn)陣直徑不變的情況下隨著激光束功率的增大而增大。
另外,隨著熔覆速度的增加,基體的融化深度降低,基體材料對熔覆層的稀釋率降低。
在多次激光焊接中,接合率是影響焊接層表面粗糙度的主要因素。接合率高的話,焊接層表面的粗糙度會降低,但是要保持接合部的均勻性是很困難的。
墨托雷之間互連區(qū)域的深度和墨托雷中間的深度不同,會影響整個(gè)墨托雷層的均勻性。
另外,由于多個(gè)焊接覆蓋層的拉伸應(yīng)力重疊,局部的總應(yīng)力值變大,對焊接覆蓋層的龜裂的敏感性變高。
通過重新預(yù)熱和加溫,可以降低熔覆層開裂的傾向。
4.預(yù)置式和送粉式
激光焊接的工藝參數(shù)主要有激光功率、焊點(diǎn)直徑、焊接速度、離焦量、傳粉速度、掃描速度、預(yù)熱溫度等。
這些參數(shù)對熔化層的稀釋率、裂紋、表面的粗糙度、熔化部件的致密性等有很大的影響。
各個(gè)參數(shù)互相影響,是非常復(fù)雜的過程。必須采用合理的控制方法,將這些參數(shù)控制在激光焊接工藝允許的范圍內(nèi)。
激光熔化對熔化速度V、激光功率P等三個(gè)重要工藝參數(shù)有類似的影響。
熔覆速度過高,不能完全溶解合金粉末,沒有良好的熔覆效果。熔覆速度過低,熔池存在時(shí)間過長,粉末燒結(jié)過多,合金元素?fù)p失,同時(shí)基體熱輸入量大,變形量增加。
激光下熔參數(shù)對下熔層的宏觀和微觀質(zhì)量不是獨(dú)立影響,而是相互影響。
為了說明激光功率P、光斑直徑D和熔覆速度V三者的綜合作用,提出了比能量Es的概念。Es=P/(DV)也就是說,可以綜合考慮單位面積照射能量、激光功率密度和熔覆速度等要素。
比能量減少降低稀釋率,與熔覆層的厚度也有關(guān)系。
焊接層稀釋率在激光功率不變的情況下隨著點(diǎn)陣直徑的增大而減小,在焊接速度和點(diǎn)陣直徑不變的情況下隨著激光束功率的增大而增大。
另外,隨著熔覆速度的增加,基體的融化深度降低,基體材料對熔覆層的稀釋率降低。
在多次激光焊接中,接合率是影響焊接層表面粗糙度的主要因素。接合率高的話,焊接層表面的粗糙度會降低,但是要保持接合部的均勻性是很困難的。
墨托雷之間互連區(qū)域的深度和墨托雷中間的深度不同,會影響整個(gè)墨托雷層的均勻性。
另外,由于多個(gè)焊接覆蓋層的拉伸應(yīng)力重疊,局部的總應(yīng)力值變大,對焊接覆蓋層的龜裂的敏感性變高。
通過重新預(yù)熱和加溫,可以降低熔覆層開裂的傾向。
4.預(yù)置式和送粉式
熔覆工藝:根據(jù)激光熔覆材料的供給方式大致可分為兩種,即前置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
預(yù)置式激光覆蓋層是將熔覆材料預(yù)先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束照射掃描進(jìn)行熔覆,熔覆材料以粉、線、板的形式加入,其中以粉末形式最為常用。
同步激光熔化是將熔化材料直接送入激光束,供給和熔化同時(shí)完成。
熔化材料主要也用粉末輸送,不過,也有使用線材和板同時(shí)輸送的情況。
前置激光焊接的主要工藝流程為:基材焊接表面前處理---焊接材料---預(yù)熱---激光熔融---后熱處理。
同步式激光焊接的主要工藝流程為:基材焊接表面前處理---送進(jìn)激光熔化---后熱處理。
根據(jù)工藝流程,激光焊接涉及的工藝主要有基材表面前處理方法、焊接材料的供應(yīng)方法、預(yù)熱后熱處理。
激光器的工作原理是這樣的
激光熔融復(fù)制設(shè)備:激光器、冷卻單元、送粉機(jī)構(gòu)、加工工作臺等。
激光器的選擇:目前應(yīng)用廣泛的有CO2激光器、固體激光器。
CO2激光器是應(yīng)用范圍最廣、種類最多的激光器,廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、造船工業(yè)、航空宇宙工業(yè)、電機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、冶金工業(yè)、金屬加工等領(lǐng)域。
占全世界工業(yè)用激光器銷售額的約40%,北美更是達(dá)到70%。
1.力量很大。
CO2激光器是最大功率可達(dá)數(shù)十萬瓦的最高級激光器之一。
效率很高。
光電轉(zhuǎn)換率達(dá)30%以上,與其他加工用激光器相比效率顯著提高。
3.光束質(zhì)量高。
模式好,相干性好,線寬窄,穩(wěn)定。
傳統(tǒng)的固體激光器通常使用大功率氣體放電燈泵,其泵出效率約為3%至6%。
泵燈需要大量的熱能轉(zhuǎn)換,固體激光器需要使用笨重的冷卻系統(tǒng),而且不能消除熱透鏡效應(yīng),造成熱能大量產(chǎn)生,光束質(zhì)量差利。
再加上水泵燈的壽命約為400小時(shí),工作人員需要花很多時(shí)間頻繁更換燈,導(dǎo)致系統(tǒng)工作中斷,自動化生產(chǎn)線的效率大大降低。
與傳統(tǒng)的燈泵機(jī)相比,二極管泵固體激光器具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)轉(zhuǎn)換效率高。半導(dǎo)體激光器的輻射波長和固體激光器的工作物質(zhì)吸收峰值,再加上泵光模式能夠很好地匹配激光振蕩模式,因此光的光轉(zhuǎn)換效率非常高,達(dá)到50%以上,機(jī)體效率也達(dá)到二氧化碳可以相當(dāng)于激光器,燈泵比固體激光器高一級。因此,二極管型泵動激光器的體積較小。成為輕量和緊湊的構(gòu)造。
(2)性能可靠,壽命長:激光二極管的壽命比閃光長得多,達(dá)15000小時(shí),泵光能穩(wěn)定性好,泵光能優(yōu)一級,性能好可靠,為全固化元件,是迄今為止唯一無需維護(hù)的激光器,特別適用于大規(guī)模生產(chǎn)線。
(3)輸出光束質(zhì)量好:由于二極管泵片轉(zhuǎn)換效率高,減少了激光工作物質(zhì)的熱透鏡效應(yīng),大大改善了激光器輸出光束質(zhì)量,使激光束質(zhì)量接近極限。