Įvadas: dvi pagrindinės šiuolaikinio lazerinio metalo apdirbimo technologijos
Lazerinis metalo apdirbimas tapo pagrindine paviršių gamybos technologija automobilių, kosmoso, naftos ir dujų bei bendrosios metalo apdirbimo pramonėse.Lazerinis dengimasir suvirinimas lazeriuyra dvi dažnai aptariamos lazerinės{0}}technikos, o daugelis pasaulio pramonės pirkėjų ir metalo gamintojų dažnai painioja šiuos du procesus dėl bendros įrangos ir identiškų šilumos šaltinių. Abiejose technologijose naudojami didelės-energijos pluošto lazeriai metalinėms medžiagoms lydyti ir tvirtiems metalurginiams ryšiams ant ruošinio paviršių formuoti. Tačiau jie skirti visiškai skirtingiems gamybos tikslams, apimantiems skirtingus darbo principus, medžiagų naudojimą, sluoksnių charakteristikas ir pramoninio pritaikymo scenarijus. Lazerinio suvirinimo ir lazerinio apkalimo maišymas sukels nekvalifikuotą gatavą gaminį, išeikvojamas žaliavas ir padidins nereikalingas eksploatacines išlaidas. Šiame straipsnyje išsamiai palyginamas lazerinis dengimas ir suvirinimas lazeriu, paaiškinamos pagrindinės jų savybės ir padedama užsienio įmonėms pasirinkti tinkamą lazerinio apdorojimo sprendimą konkretiems gamybos projektams.
Pagrindiniai darbo principai: pagrindiniai techniniai skirtumai
Esminis skirtumas tarp dengimo lazeriu ir suvirinimo lazeriu yra jų apdorojimo tikslai ir lydymosi mechanizmai. Lazerinis suvirinimas yra sujungimo technologija, kurios pagrindinis tikslas yra sujungti du ar daugiau atskirų metalinių ruošinių į vieną integruotą dalį. Lazerio spindulys išlydo dviejų pagrindinių medžiagų kraštus vienu metu, kad susidarytų suvirinimo baseinas; po aušinimo ir sukietėjimo sukuriama besiūlė suvirinimo jungtis, kad būtų galima atlikti konstrukcinį derinį. Priešingai, lazerinis apvalkalas priklauso lazerinių priedų gamybos kategorijai. Pagrindinis jo tikslas – paviršiaus modifikavimas ir dalių restauravimas, o ne medžiagų sujungimas. Operatoriai prideda papildomų metalo miltelių arba metalinės vielos kaip užpildo, kurią lazeris išlydo ant nepažeisto pagrindo paviršiaus. Dengimo medžiaga susilieja su plonu pagrindinės medžiagos sluoksniu ir sudaro nepriklausomą funkcinę dangą, nesujungiant dviejų atskirų ruošinių viso proceso metu.
Apdorojimo charakteristikos ir struktūrinės savybės
Kalbant apie apdorojimo charakteristikas ir gatavą struktūrą, lazerinis suvirinimas ir lazerinis apvalkalas turi akivaizdžių storio, šilumos poveikio ir mechaninių savybių spragas. Suvirinant lazeriu pagrindinis dėmesys skiriamas prasiskverbiamoms medžiagoms, kad būtų sukurtos didelio-stiprumo jungtys, pasižyminčios giliu įsiskverbimu ir palyginti siauromis suvirinimo siūlėmis. Suvirintas plotas turi atitikti netauriojo metalo kietumą ir lankstumą, kad būtų užtikrintas bendras konstrukcijos stabilumas ir išvengta lūžių veikiant dinaminėms apkrovoms. Lazerinis dengimas teikia pirmenybę paviršiaus veikimo optimizavimui, gaminant storas funkcines dangas nuo 0,1 mm iki 5 mm. Gamintojai gali pritaikyti apdailos medžiagas, tokias kaip nikelio lydinys, nerūdijantis plienas ir karbidas, kad ruošiniai būtų atsparūs dilimui, korozijai ir aukštai{7}}temperatūrai. Be to, lazerinis apvalkalas sukelia mažesnį pagrindo šiluminį įtempį, o suvirinant lazeriu sukuriamas didesnis vidinis įtempis, dėl kurio po apdorojimo reikia pašalinti storų konstrukcinių komponentų įtempius.
Pramoninis pritaikymas ir tinkamo naudojimo atvejai
Lazerinis suvirinimas ir lazerinis padengimas atitinka skirtingus pramonės poreikius ir pritaikymo scenarijus pasaulinėje gamyboje. Lazerinis suvirinimas plačiai naudojamas masinės gamybos surinkimui, įskaitant automobilių kėbulo dalių, vamzdžių jungiamųjų detalių, baterijų korpusų, tikslių techninės įrangos komponentų ir kosminės erdvės konstrukcinių dalių suvirinimą. Tai idealus pasirinkimas gamintojams, siekiantiems efektyvių medžiagų sujungimo, sandaraus sandarinimo ir didelio konstrukcijos stiprumo. Kita vertus, dengimas lazeriu daugiausia naudojamas komponentų paviršių sutvirtinimui ir didelės vertės dalių taisymui. Įprasti naudojimo atvejai apima susidėvėjusių turbinų menčių ir formų paviršių taisymą, alyvos gręžimo įrankių stiprinimą ir antikorozinių dangų dengimą ant mechaninių dalių. Apibendrinant galima teigti, kad pasaulinės gamyklos naudoja lazerinį suvirinimą komponentams surinkti ir prijungti, o lazerinis apmušalas skirtas paviršiaus atnaujinimui, defektų taisymui ir brangių pramoninių dalių eksploatavimo trukmės pratęsimui.
Išvada: kaip gamintojai renkasi apkalą ir suvirinimą
Apibendrinant galima pasakyti, kad nors lazerinis dengimas ir suvirinimas lazeriu priklauso pažangioms lazerinio metalo apdirbimo technologijoms, realiai pramoninėje gamyboje jie vienas kito negali pakeisti. Lazerinis suvirinimas veikia kaip patikimas sujungimo sprendimas, leidžiantis suklijuoti kelis metalinius ruošinius su stabiliu konstrukciniu stiprumu, o tai būtina gaminant{1}}, orientuotą į surinkimą. Lazerinis dengimas skirtas paviršiaus pagerinimui ir dalių perdirbimui, dengiant pritaikytus lydinio sluoksnius, kad pagerintų paviršiaus veikimą ir pataisytų pažeistus komponentus. Tarptautiniams pramoniniams pirkėjams skirtumų tarp lazerinio dengimo ir suvirinimo lazeriu išaiškinimas padeda optimizuoti gamybos eigą ir kontroliuoti bendras gamybos sąnaudas. Lazerinio apdorojimo technologijai ir toliau besikartojant, abu metodai išliks nepakeičiami ir galingi įrankiai šiuolaikiniam metalo apdirbimui ir didelio- tikslumo gamybai visoje pasaulinėje pramonės tiekimo grandinėje.
