ما هي العوامل المرتبطة بمعدل استخدام مسحوق الكسوة بالليزر عالي السرعة؟
لقد تحسنت تكنولوجيا الكسوة بالليزر عالية السرعة بشكل كبير. إن السعي لتحسين كفاءة المعالجة وخفض تكلفة المعالجة لا نهاية له. لا تزال كيفية الاستمرار في تقليل تكلفة المعالجة محتوى مهمًا لأبحاث تكسية الليزر عالية السرعة.
نظرًا لأن تكلفة المسحوق تمثل 80% - 90% من إجمالي تكلفة الكسوة بالليزر، فإن تحسين معدل استخدام المسحوق يمثل مشكلة فنية مهمة يجب حلها في الكسوة بالليزر عالي السرعة. لذلك، يجب علينا معرفة العوامل المرتبطة بمعدل استخدام المسحوق لتكسية الليزر عالي السرعة. سنناقش هذه العوامل واحدًا تلو الآخر ونناقش كيفية تحسين معدل استخدام المسحوق لتكسية الليزر عالي السرعة.
(1) حجم البقعة من حوض السباحة المنصهر
العامل الأساسي الذي يؤثر على معدل استخدام مسحوق الكسوة بالليزر عالي السرعة هو حجم البقعة للمسبح المنصهر، أي حجم بقعة الليزر الساقط على سطح الركيزة. وفقًا لقوة الليزر، يمكن اختيار مكان حوض الكسوة بالليزر عالي السرعة بين 1 مم و5 مم. في العمل الفعلي، من الضروري اختيار الحجم المناسب لبقعة حوض اللحام وفقًا لقوة الليزر للمعدات.
بقعة البركة المنصهرة صغيرة جدًا ومعدل استخدام المسحوق منخفض؛ بقعة البركة المنصهرة كبيرة جدًا، مما يقلل من استواء سطح الطلاء. يمكن أن تؤدي زيادة بقعة البركة المنصهرة إلى تحسين معدل استخدام المسحوق، ولكن إذا كانت بقعة البركة المنصهرة كبيرة جدًا، فسيتم تقليل تسطيح الطلاء، وبالتالي فإن عملية الطحن والتلميع اللاحقة ستتسبب أيضًا في إهدار المسحوق. حتى بالنسبة للكسوة بالليزر عالي السرعة، لا يمكن اعتبار معدل استخدام المسحوق في عملية الكسوة فقط، ولكن معدل الاستخدام الشامل للمسحوق بعد الطحن والتلميع في عملية الكسوة بأكملها.
(2) قطر فتحة مخرج المسحوق لرأس الكسوة
يحدد قطر فتحة مخرج المسحوق لرأس الكسوة سمك تدفق المسحوق. كلما كانت الفتحة أصغر، كان تدفق المسحوق أدق، ولكن كلما كان تدفق المسحوق أدق، كان تشتت تدفق المسحوق أسرع. في العمل الفعلي، يجب اختيار القطر المناسب لفتحة مخرج المسحوق وفقًا لارتفاع الكسوة وحجم البقعة لحوض السباحة المنصهر، وذلك لضمان أن قطر بقعة المسحوق على سطح الركيزة أصغر من البقعة قطر البركة المنصهرة، وإلا فسيتم فقدان وإهدار المسحوق الذي يتجاوز حجم البقعة في البركة المنصهرة.
(3) قوة الليزر
يجب أن تكون قوة الليزر كبيرة بما يكفي لضمان ذوبان المسحوق المتساقط في مكان البركة المنصهرة بالكامل. عندما تكون كمية تغذية المسحوق والمعلمات الأخرى ثابتة، كلما زادت قوة الليزر، زاد معدل استخدام المسحوق.
(4) حجم مسحوق التغذية
عندما يتم تحديد قوة الليزر للمعدات، كلما كانت كمية تغذية المسحوق أصغر، كلما زاد معدل استخدام المسحوق. ومع ذلك، فإن تقليل كمية تغذية المسحوق سوف يؤثر على كفاءة الكسوة. إذا لم يتم أخذ كفاءة الكسوة في الاعتبار، فإن معدل استخدام المسحوق يمكن أن يصل إلى 100% من خلال التحكم في كمية تغذية المسحوق، لكن هذه الممارسة لا معنى لها.
(5) الكسوة الخطية السرعة
تبلغ السرعة الخطية للكسوة الليزرية عالية السرعة عدة مرات أو حتى عشرات المرات من الكسوة الليزرية العادية. عندما تكون سرعة الحركة النسبية بين الركيزة أو رأس الكسوة كبيرة، تكون الطاقة الحركية لجزيئات المسحوق على سطح الركيزة كبيرة، وبالتالي يكون طرد المسحوق كبيرًا وسيتم تقليل معدل استخدام المسحوق. بالإضافة إلى ذلك، عند تحديد قوة الليزر، كلما زادت سرعة الحركة النسبية بين رأس الكسوة والركيزة، انخفضت درجة حرارة المجمع المنصهر، وانخفض معدل استخدام المسحوق.
(6) حجم الشغل
مع نفس معلمات الكسوة، كلما زاد قطر (حجم) قطعة العمل، انخفض معدل استخدام المسحوق. وذلك لأنه عندما يكون الحجم كبيرًا، تمتص المصفوفة طاقة الليزر بشكل أكبر، وتكون درجة حرارة المجمع المنصهر ليست عالية بدرجة كافية. لذلك، بالنسبة لقطع العمل ذات الحجم الكبير، من الضروري استخدام معدات تكسية ذات طاقة أعلى لتحسين معدل استخدام المسحوق.
(7) حجم الجسيمات المسحوق
مسحوق الكسوة بالليزر عالي السرعة لديه وقت تفاعل قصير مع الضوء، لذلك من الضروري اختيار المسحوق بحجم جسيم مناسب وفقًا لحجم طاقة الليزر. سوف تتسبب جزيئات المسحوق الكبيرة في عدم ذوبان المسحوق في فترة زمنية محدودة، مما يؤدي إلى فقدان دفقة القذف.
ما سبق هو سبعة عوامل رئيسية تؤثر على معدل استخدام مسحوق الكسوة بالليزر عالي السرعة. من أجل تحسين معدل استخدام المسحوق وتقليل تكلفة معالجة معالجة الكسوة، من الضروري تحديد المعلمات التقنية للأجهزة المناسبة ومعلمات معالجة الكسوة وفقًا للظروف المحددة للمعدات وقطعة عمل الكسوة.
هنا مرة أخرى، يتم التأكيد على أن معدل استخدام المسحوق يجب أن يأخذ في الاعتبار معدل استخدام المسحوق في عملية المعالجة بأكملها، بدلاً من معدل استخدام المسحوق في عملية الكسوة البسيطة. يمكن أن يصل معدل استخدام المسحوق لتكسية الليزر العادية إلى 100%، لكن معدل استخدام المسحوق الشامل غالبًا ما يكون أقل من 50%.
وقت النشر: 24 أغسطس 2022