Quais fatores estão relacionados à taxa de utilização do pó de revestimento a laser de alta velocidade?
A tecnologia de revestimento a laser de alta velocidade evoluiu significativamente. A busca por melhorar a eficiência do processamento e reduzir os custos de processamento é incessante. Como continuar a reduzir os custos de processamento ainda é um aspecto importante da pesquisa em revestimento a laser de alta velocidade.
Como o custo do pó representa de 80% a 90% do custo total do revestimento a laser, melhorar a taxa de utilização do pó é um problema técnico importante a ser resolvido no revestimento a laser de alta velocidade. Portanto, precisamos descobrir quais fatores estão relacionados à taxa de utilização do pó no revestimento a laser de alta velocidade. Discutiremos esses fatores um por um e discutiremos como melhorar a taxa de utilização do pó no revestimento a laser de alta velocidade.
(1) tamanho do ponto de fusão
O principal fator que afeta a taxa de utilização do pó de revestimento a laser de alta velocidade é o tamanho do ponto da poça de fusão, ou seja, o tamanho do ponto do laser que incide sobre a superfície do substrato. De acordo com a potência do laser, o ponto da poça de revestimento a laser de alta velocidade pode ser selecionado entre 1 mm e 5 mm. No trabalho real, é necessário selecionar um tamanho adequado do ponto da poça de fusão de acordo com a potência do laser do equipamento.
A área da poça de fusão é muito pequena e a taxa de utilização do pó é baixa; a área da poça de fusão é muito grande e a planicidade da superfície do revestimento diminui. Aumentar a área da poça de fusão pode melhorar a taxa de utilização do pó, mas se a área da poça de fusão for muito grande, a planicidade do revestimento será reduzida, resultando em desperdício de pó durante os processos de retificação e polimento subsequentes. Mesmo para revestimento a laser de alta velocidade, a taxa de utilização do pó não pode ser considerada apenas no processo de revestimento, mas sim a taxa de utilização abrangente do pó após a retificação e o polimento em todo o processo de revestimento.
(2) diâmetro do orifício de saída de pó da cabeça de revestimento
O diâmetro do orifício de saída de pó da cabeça de revestimento determina a espessura do fluxo de pó. Quanto menor a abertura, mais fino o fluxo de pó, mas quanto mais fino o fluxo de pó, mais rápida a dispersão do fluxo de pó. No trabalho real, o diâmetro apropriado do orifício de saída de pó deve ser selecionado de acordo com a altura do revestimento e o tamanho do ponto da poça de fusão, de modo a garantir que o diâmetro do ponto de pó na superfície do substrato seja menor que o diâmetro do ponto da poça de fusão, caso contrário, o pó que ultrapassar o tamanho do ponto da poça de fusão será perdido e desperdiçado.
(3) potência do laser
A potência do laser deve ser alta o suficiente para garantir que o pó que cai no ponto da poça de fusão possa ser totalmente derretido. Quando a quantidade de pó a ser alimentado e outros parâmetros são constantes, quanto maior a potência do laser, maior a taxa de utilização do pó.
(4) tamanho da alimentação em pó
Ao determinar a potência do laser do equipamento, quanto menor a quantidade de pó a ser alimentado, maior a taxa de utilização do pó. No entanto, reduzir a quantidade de pó a ser alimentado afetará a eficiência do revestimento. Se a eficiência do revestimento não for considerada, a taxa de utilização do pó pode chegar a 100% controlando a quantidade de pó a ser alimentado, mas essa prática não faz sentido.
(5) revestimento de velocidade linear
A velocidade linear do revestimento a laser de alta velocidade é várias vezes ou até dezenas de vezes maior que a do revestimento a laser comum. Quando a velocidade relativa de movimento entre o substrato ou a cabeça de revestimento é alta, a energia cinética das partículas de pó na superfície do substrato também é alta, o que resulta em uma grande ejeção de pó, o que reduz a taxa de utilização do pó. Além disso, ao determinar a potência do laser, quanto maior a velocidade relativa de movimento entre a cabeça de revestimento e o substrato, menor a temperatura da poça de fusão e menor a taxa de utilização do pó.
(6) volume da peça de trabalho
Com os mesmos parâmetros de revestimento, quanto maior o diâmetro (volume) da peça, menor a taxa de utilização do pó. Isso ocorre porque, quando o volume é grande, a energia do laser é absorvida pela matriz em maior quantidade e a temperatura da poça de fusão não é alta o suficiente. Portanto, para peças de grande volume, é necessário utilizar equipamentos de revestimento de maior potência para melhorar a taxa de utilização do pó.
(7) tamanho de partícula de pó
O pó de revestimento a laser de alta velocidade tem um curto tempo de interação com a luz, por isso é necessário selecionar o pó com tamanho de partícula apropriado de acordo com a potência do laser. As partículas grandes do pó farão com que ele não derreta em um tempo limitado, resultando em perdas por respingos de ejeção.
Os sete principais fatores acima afetam a taxa de utilização do pó de revestimento a laser de alta velocidade. Para melhorar a taxa de utilização do pó e reduzir o custo de processamento do revestimento, é necessário selecionar parâmetros técnicos de hardware e de processamento de revestimento adequados, de acordo com as condições específicas do equipamento e da peça de revestimento.
Aqui, novamente, enfatiza-se que a taxa de utilização de pó deve considerar a taxa de utilização de pó de todo o processo de processamento, e não a taxa de utilização de pó do processo de revestimento simples. A taxa de utilização de pó do revestimento a laser comum pode chegar a 100%, mas a taxa de utilização de pó abrangente costuma ser inferior a 50%.
Data de publicação: 24 de agosto de 2022