玻璃磨具激光熔覆加工是一種新型加工技術,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,同時添加碳化物、氮化物等高硬度涂層材料,增強涂層硬度。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晶,形成高硬度涂層。
二、玻璃磨具激光熔覆加工特點
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間。
2、高硬度:通過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:涂層材料具有良好的耐腐蝕性,可以保護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用
玻璃磨具激光熔覆加工技術已廣泛應用于光學、汽車、航空航天等多個領域,下面介紹幾個具體應用實例。
1、光學領域:在光學領域,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可以顯著提高玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,延長其使用壽命。
2、汽車領域:汽車玻璃在使用過程中容易受到環(huán)境污染和摩擦損壞,采用玻璃磨具激光熔覆加工技術可以增強汽車玻璃的耐磨性和耐腐蝕性,提高其可靠性和安全性。
3、航空航天領域:在航空航天領域,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,可以增強玻璃材料的耐高溫、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
隨著科學技術的不斷發(fā)展,玻璃磨具激光熔覆加工技術將不斷進步和完善。未來,該技術將在以下幾個方面得到進一步發(fā)展和應用:
1、設備研發(fā):進一步開發(fā)、穩(wěn)定的玻璃磨料激光熔覆加工設備,提高設備的加工速度和可靠性。
2、材料創(chuàng)新:不斷探索硬度高、耐腐蝕性強的新型涂層材料,滿足不同領域的需求。
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、應用拓展:將玻璃磨具激光熔覆加工技術應用到更多領域,如電子、能源等領域,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。
寬帶激光熔覆修復軸體工藝流程
寬帶激光熔覆修復軸的工藝流程主要包括以下步驟:
1、表面處理:對軸表面進行研磨、清洗、干燥等處理。去除表面的氧化物、油污及雜質。
2、涂層制備:將合金粉末或陶瓷粉末與其他材料按一定比例混合,制備熔覆粉末。將熔覆粉末均勻地涂覆在軸的表面上,形成一定厚度的涂層。
3、激光熔覆修復:采用高能寬帶激光束掃描涂層,使涂層表面快速熔化并形成液池。在激光的作用下,熔池中的合金粉末或陶瓷粉末等材料充分熔化、混合,形成致密的熔覆層。
4、修復后處理:對包覆軸進行冷卻、拋光、清洗等,去除多余的包覆材料和毛刺。
5、性能測試:對修復后的軸進行性能測試,包括硬度、耐磨性、耐腐蝕性等測試。
激光熔覆技術可以優(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。激光熔覆修復技術、,有很強的保護環(huán)境的作用,屬于綠色再制造工程。國盛激光是一家從事自動化激光熔覆設備、高速激光熔覆設備、激光淬火設備、激光焊接設備、3D打印設備的研發(fā)、制造、銷售于一體的高新技術企業(yè)。
國盛激光研發(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)出的移動式激光熔覆設備,避免了異地拆卸、運輸、維修、安裝的過程,節(jié)省了勞動強度和維修工人的時間,減少了企業(yè)的停機時間,避免了更換新零件和運輸?shù)某杀?研發(fā)出的八軸聯(lián)動激光熔覆設備,根據(jù)客戶應用場景可配置不同規(guī)格的機器人,同時選配變位機、轉臺、滑臺以適應不同加工類型工件的激光熔覆加工及表面處理。
激光熔覆在模具領域應用工藝
激光熔覆技術在模具領域應用的基本工藝流程為:模具表面檢查及維修方案確認→模具表面油污清理→根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層及加工參數(shù)→熔覆加工→模具加工后表面修復并在交貨前進行檢驗。各工序的步驟及注意事項為:
1、模具表面檢查及保養(yǎng)計劃確認
檢查模具是否有裂紋、拉傷、凹坑,加工位置是否為平面或R角。根據(jù)不同問題確定修復方案,對需要處理的地方進行適當打磨。
2、模具表面油污的清理
用清洗液清洗,去除水垢、油漬、油脂和油漆等,提高表面熔覆效果。
3、根據(jù)硬度要求選擇合理的涂層和加工參數(shù)
根據(jù)維護計劃和客戶要求選擇合適的功率、焦距、光斑和鍍膜(例如鑄鐵使用鐵機粉)。
4、包覆加工
涂料通過設備均勻鋪展,激光器發(fā)射激光束,激光束經(jīng)內(nèi)部透鏡折射作用于加工表面,使涂料層與基材表面形成完整的冶金結合。
5、處理后模具表面修復
鉗工對熔覆表面進行研磨、拋光,確保模具間隙和表面粗糙度符合要求。
6、交貨前檢驗
檢查處理后的硬度和表面粗糙度是否滿足客戶的要求,如果不符合要求,重做。
對于輥壓機軸磨損的傳統(tǒng)修復方法,常采用補焊、電刷鍍、噴涂等工藝進行離線修復。直接的影響就是停機時間長,整體成本高,勞動強度大。激光增材修復方法實現(xiàn)了在線修復。該技術非常適用于輥壓機軸磨損的修復。無需拆卸和加工即可修復。補焊無熱應力,補焊厚度不受限制。同時,該產(chǎn)品具有金屬材料所不具備的優(yōu)惠,可吸收設備的沖擊和振動,避免了再次磨損的可能性,并大大延長了設備部件的使用壽命,為企業(yè)節(jié)省了大量的停機時間,創(chuàng)造了的經(jīng)濟價值。
現(xiàn)場修復過程如下:
1、表面處理:清除前后軸肩表面、軸承表面、軸承內(nèi)圈表面的污垢和高點。清除所有螺栓孔和壓板通孔邊緣的毛刺。使用砂輪打磨磨損區(qū)域,使其恢復原來的金屬顏色。
2、確定定位點:先在軸徑磨損量處增加一個定位點,高度略一側磨損量。以樣尺為基準,用砂輪機、銼刀等工具打磨,使其高度接近與一側磨損尺寸相同。
3、空試軸承:安裝軸承,并用壓板緊固軸承,在壓板螺栓緊固過程中保持較小的預緊力,測量同心度和垂直度,精度誤差小于0.2 mm。
4、清潔表面:用無水乙醇清潔軸承位置表面和軸承內(nèi)圈表面,軸承內(nèi)圈表面刷803脫模劑。
5、涂抹激光增材:將均勻的激光增材直接涂抹在修補面上,并激光增材的填充效果,然后用刮刀均勻涂抹,厚度略支撐點的高度。
6、尺寸恢復:安裝軸承,均勻擰緊壓板,并留有足夠的預緊力。
7、養(yǎng)護:自然養(yǎng)護6—12小時后,拆下壓板和軸承,并清除多余激光增材。
8、再次應用激光增材:用砂帶打磨修補激光增材表面產(chǎn)生的釉料和脫模劑。清潔后,調(diào)和金屬修復激光增材,并將其應用于整個軸承位置的表面。
9、安裝方式:快速安裝軸承,整個安裝和緊固過程控制在40分鐘內(nèi)。擰緊螺栓時,要對稱擰緊。這次安裝螺栓全部擰緊到位。
10、后期預緊:設備空載時每3小時擰緊一次,設備滿載時每6小時、12小時、24小時擰緊一次。
軋輥是使(軋材)金屬產(chǎn)生塑性變形的工具,是決定軋機效率和軋材質量的重要大型消耗性部件。軋輥失效的普遍原因是早期磨損失效。目前,軋輥由于磨損需要修復時多采用車削或磨削等“補救措施”修正輥型。采用激光熔覆修復軋輥表面已成為延長軋輥壽命的一個主要發(fā)展方向和途徑。該技術不僅可以修復軋輥,而且可以提高軋輥的耐磨性,延長軋輥的使用壽命,改善鋼材的表面質量。
而造成輥壓機軸磨損的主要原因如下:
1、輥壓機物料粒度的控制不力;
2、輥壓機密封失效,造成軸承載荷增大;
3、軸承疲勞運行,造成軸承游隙偏大;
4、壓盤預緊力不足;
5、冷卻銅管頻繁堵塞或設計過細;
6、沒有定期清除穩(wěn)流倉物料,排除富集金屬物,使設備頻繁過載調(diào)停影響軸承壽命;
7、液壓系統(tǒng)隱患輥縫長期偏差現(xiàn)象嚴重。
通常軸類零件主要失效的原因有軸變形、軸斷裂、軸表面失效。發(fā)電機轉軸、各種傳動軸等軸類零件的破壞主要是以磨損為主的。其中軸變形、軸斷裂是不可以修復的,而以磨損為主的表面失效是可以修復的。采用大功率激光熔覆修復技術,可在軸類零件表面失效的部分,激光熔覆一層鐵基合金材料,使得熔覆合金層的零件表面有良好的機械性能,將報廢的零件再次使用。
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