โดยทั่วไปการหุ้มด้วยเลเซอร์จะมีความแข็งสูงกว่าการชุบแข็งแบบทั่วไป การทำความร้อนด้วยเลเซอร์มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก ซึ่งหมายความว่าพื้นที่แต่ละหน่วยของพื้นที่ฉายรังสีด้วยเลเซอร์-จะมีพลังงานสูงมาก เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานที่สูงมาก ความร้อนจึงไม่สามารถถ่ายโอนผ่านการนำชิ้นงานได้ทันที เป็นผลให้ชิ้นงานในพื้นที่ฉายรังสีด้วยเลเซอร์-ได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิออสเทนไนซ์ เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ-ใหม่-ใหม่ทำให้ได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว หากการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์สิ้นสุดลง ปริมาณมากของเมทริกซ์ชิ้นงานจะยังคงอยู่ที่อุณหภูมิต่ำในระหว่างการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว ดังนั้น พื้นที่ที่ให้ความร้อนจะถูกระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเนื่องจากการนำความร้อนของชิ้นงานเอง ซึ่งทำให้เกิดผลในการอบชุบด้วยความร้อน เช่น การดับ การรักษาด้วยความร้อนด้วยเลเซอร์มีระบบอัตโนมัติในระดับสูงและสามารถควบคุมความลึกและพื้นที่ของชั้นที่หายได้ สิ่งประดิษฐ์นี้ปรับปรุงพื้นผิวของชิ้นส่วนหรือแม่พิมพ์ยานยนต์เป็นหลัก โดยปรับปรุงความแข็งของพื้นผิว ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรง และ-สมรรถนะที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อด้วยเลเซอร์สำหรับรูกระบอกสูบเครื่องยนต์ เพลาข้อเหวี่ยง แม่พิมพ์ปั๊มผงเคลือบด้วยเลเซอร์-ความเร็วสูงพิเศษ- และเทมเพลตการหล่อสามารถทำการขึ้นรูปและผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนโดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ นอกจากนี้ยังสามารถสะสมการเคลือบเสริมแรงด้วยคุณสมบัติพิเศษบนพื้นที่ของส่วนประกอบที่เลือก ซึ่งช่วยให้ชิ้นส่วนมีการเจริญเติบโตที่มีรูปร่างเฉพาะ และช่วยให้สามารถผลิตซ้ำด้วยเลเซอร์ในบริเวณที่ชำรุดได้ นอกจากการปรับขนาดแล้ว ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของส่วนประกอบได้อีกด้วย สินค้าใหม่. นอกจากนี้ การพัฒนาเทคโนโลยีการบำบัดความร้อนด้วยลำแสงพลังงานสูง-ได้ให้การสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับการบำบัดความร้อนที่พื้นผิวในบางพื้นที่ของส่วนประกอบที่สำคัญของเรา และได้กลายเป็นวิธีการบำบัดความร้อนที่สำคัญ
การหุ้มด้วยเลเซอร์ใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เคมี โลหะ พลังงาน และซีเมนต์ ด้วยการใช้งานระยะยาว-และอายุของอุปกรณ์ เช่น เจอร์นัลและใบมีดของโรเตอร์กังหันแก๊ส เจอร์นัลของโรงรีด และส่วนโค้งของโรงถลุงเหล็ก ความเสียหายเฉพาะจุดเกิดขึ้นซึ่งจำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซม เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์จัดการกับโหมดความล้มเหลวของส่วนประกอบขนาดใหญ่เหล่านี้ โดยหลักแล้วรวมถึงการแตกหักและการแตกร้าวของส่วนประกอบโลหะภายใน และการสึกหรอหรือการกัดกร่อนที่รุนแรงซึ่งนำไปสู่การลอกเฉพาะที่ ส่วนประกอบเหล่านี้ต้องเผชิญกับอุณหภูมิและความดันสูงจากแก๊สที่แตกต่างกัน - การสัมผัสกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในระยะยาว และความเครียดทางกลที่เกิดจากภาระเชิงปริมาตร ความเสียหายมักเกิดขึ้นบนพื้นผิวหรือเกิดจากพื้นผิว ดังนั้นการปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของส่วนประกอบจึงมีบทบาทสำคัญในการยืดอายุการใช้งาน นอกจากนี้ ความเสียหายของพื้นผิวที่ตรวจพบจากการบำรุงรักษาตามระยะเวลาสามารถแก้ไขได้โดยใช้เทคโนโลยีการผลิตพื้นผิวใหม่ สำหรับกังหันก๊าซและกังหันไอน้ำ ตำแหน่งที่เกิดความเสียหายมักเกิดขึ้นในส่วนประกอบปลายร้อน- เช่น โรเตอร์ ใบพัด และหัวฉีด การแตกหักที่เกิดขึ้นที่รากใบมีดนั้นไม่สามารถซ่อมแซมได้ ในขณะที่ความเสียหายที่ปลายใบมีดหรือรากสามารถซ่อมแซมและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ นอกจากนี้ ใบมีดที่ใช้ในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะมีราคาแพงมาก การติดตั้งใหม่และการนำใบมีดที่ซ่อมแซมแล้วกลับมาใช้ใหม่จะช่วยลดต้นทุนโรงไฟฟ้าได้อย่างมาก การหุ้มด้วยเลเซอร์ใช้สำหรับเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวของชิ้นส่วนก่อนรับบริการ หรือเพื่อซ่อมแซมความผิดปกติหลังการรับบริการ วิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม ได้แก่ การชุบผิวแข็ง การชุบคาร์บูไรซิ่งหรือไนไตรด์ที่พื้นผิว การพ่นด้วยความร้อน และการเชื่อม ด้วยการอัปเกรดและปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีการผลิตซ้ำด้วยเลเซอร์แบบเคลื่อนที่ (การหุ้มด้วยเลเซอร์) จึงค่อยๆ ได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย เทคโนโลยีการผลิตซ้ำด้วยเลเซอร์นี้ไม่เพียงสามารถซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เสียหาย แต่ยังทำการชุบแข็งพื้นผิวด้วยเลเซอร์อีกด้วย เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการให้ความร้อนแบบดั้งเดิม การชุบแข็งด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการให้ความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เกิดชั้นความแข็งที่มีเนื้อละเอียด-บนพื้นผิว ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อใช้ร่วมกับ-เครื่องมือกลหลายแกน-ระดับไฮเอนด์หรือแขนหุ่นยนต์ 6+2 เลเซอร์ยังสามารถซ่อมแซมชิ้นส่วนที่ซับซ้อนสามมิติ-ที่เสียหายได้ ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างเต็มที่ถึงความยืดหยุ่นและลักษณะขั้นสูงของเทคโนโลยีการผลิตซ้ำด้วยเลเซอร์
ข้อดีของการหุ้มด้วยเลเซอร์คืออะไร?
ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่ามีหลายสิ่งหลายอย่างที่เหมือนกัน และข้อดีของการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถนำไปใช้ได้อย่างชาญฉลาดและยืดหยุ่น หลายๆ คนทราบเรื่องนี้ ดังนั้นเราจะมาพูดคุยกันสั้นๆ เกี่ยวกับข้อดีของการหุ้มด้วยเลเซอร์กัน ความหนาแน่นของกำลังโฟกัสของลำแสงเลเซอร์สามารถสูงถึง 10¹⁰~12 W/cm² ทำให้มีอัตราการทำความเย็นสูงถึง 10¹² K/s เมื่อใช้กับวัสดุ คุณลักษณะที่ครอบคลุมนี้ไม่เพียงแต่เป็นรากฐานที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาสาขาวิชาใหม่ในด้านวัสดุศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเสนอเครื่องมือที่ไม่เคยมีมาก่อนในการทำให้เกิดวัสดุใหม่หรือพื้นผิวการทำงานใหม่ สภาวะการทำความเย็นอย่างรวดเร็วที่สร้างขึ้นโดยการหุ้มด้วยเลเซอร์ ซึ่งห่างไกลจากความสมดุลภายใต้การไล่ระดับอุณหภูมิสูง นำไปสู่การก่อตัวของสารละลายของแข็งที่มีความอิ่มตัวยวดยิ่งจำนวนมาก เฟสที่แพร่กระจายได้ และแม้แต่เฟสใหม่ในโครงสร้างที่แข็งตัว ตามที่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาจำนวนมาก โดยให้เงื่อนไขทางอุณหพลศาสตร์และจลน์ศาสตร์ใหม่สำหรับการผลิตใน-อนุภาคที่สร้างขึ้นเอง-แหล่งกำเนิด-ชั้นคอมโพสิตเสริมแรงพร้อมการไล่ระดับเชิงฟังก์ชัน นอกจากนี้ การใช้เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์เพื่อเตรียมวัสดุใหม่ถือเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการซ่อมแซมและการผลิตซ้ำส่วนประกอบที่เสียหายภายใต้สภาวะที่รุนแรงและการผลิตชิ้นส่วนโลหะโดยตรง ซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างสูงและการวิจัยอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิทยาศาสตร์และองค์กรต่างๆ ทั่วโลก ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถใช้ในการเตรียมวัสดุผสมที่ทำจากโลหะ-ได้ เช่น -เหล็ก นิกเกิล- โคบอลต์- อะลูมิเนียม- ไทเทเนียม- และแมกนีเซียม- ในด้านการใช้งาน สามารถเตรียมการเคลือบด้วยฟังก์ชันเดียวหรือหลายฟังก์ชัน เช่น ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง- และการเคลือบฟังก์ชันพิเศษ ในแง่ของระบบวัสดุที่ประกอบเป็นสารเคลือบนั้น มีวิวัฒนาการจากระบบโลหะผสมไบนารี่ไปสู่ระบบที่มีหลายองค์ประกอบ- การออกแบบองค์ประกอบของโลหะผสมและ-ฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายของระบบ-ส่วนประกอบหลายชิ้นเป็นแนวทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับการเตรียมวัสดุใหม่ในอนาคตด้วยการหุ้มด้วยเลเซอร์ นี่คือข้อดีของการหุ้มด้วยเลเซอร์ การวิจัยใหม่บ่งชี้ว่าวัสดุโลหะที่ทำจากเหล็ก-มีส่วนสำคัญในการใช้งานทางวิศวกรรมในประเทศของฉัน ในเวลาเดียวกัน ความล้มเหลวของวัสดุโลหะ (เช่น การกัดกร่อน การสึกหรอ และความล้า) ส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนพื้นผิวการทำงานของส่วนประกอบ ซึ่งจำเป็นต้องมีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิว