Причини и предотвратяване на пукнатини в лазерното покритие и въздействието на повреди в охладителите

Образуването на пукнатини е често срещано предизвикателство при процесите на лазерно наплакване, което често влияе върху качеството и дълготрайността на наплаквания слой. Разбирането на основните причини и прилагането на ефективни превантивни мерки е от решаващо значение за постигане на оптимални резултати. Освен това, поддържането на правилното функциониране на водния охладител е от съществено значение, тъй като повредите в охлаждането могат значително да увеличат риска от напукване.

Чести причини за пукнатини в лазерното облицоване

1. Термично напрежение: Една от основните причини за напукване е термичното напрежение, произтичащо от несъответствие в коефициента на термично разширение (КТР) между основния материал и облицовъчния слой. По време на охлаждане на границата на раздела се развиват концентрации на напрежение, което увеличава вероятността от пукнатини.

2. Бързо охлаждане: Ако скоростта на охлаждане е твърде бърза, остатъчното напрежение в материала не може да се освободи ефективно, което води до образуване на пукнатини, особено при материали с висока твърдост или крехки материали.

3. Свойства на материалите: Рискът от напукване се увеличава при използване на субстрати с висока твърдост (напр. закалени или цементирани/нитридирани материали) или прахове с прекомерно висока твърдост или лоша съвместимост. Субстрати със слоеве, подложени на умора на материала, или непостоянно качество на повърхността също могат да допринесат за напукване.

Превантивни мерки

1. Оптимизиране на параметрите на процеса: Внимателното регулиране на мощността на лазера, скоростта на сканиране и скоростта на подаване на прах спомага за регулиране на температурата на стопилката и скоростта на охлаждане, намалявайки термичните градиенти и риска от напукване.

2. Предварително нагряване и контролирано охлаждане: Предварителното нагряване на основния материал и прилагането на бавно, контролирано охлаждане след облицоване може да помогне за облекчаване на остатъчното напрежение, намалявайки потенциала за развитие на пукнатини.

3. Избор на подходящ прахообразен материал: Изборът на прахове, които съответстват на основния материал по отношение на свойствата на термично разширение и твърдост, е от съществено значение. Избягването на екстремна твърдост или термична несъвместимост намалява вътрешното напрежение и образуването на пукнатини.

Влияние на повредите на чилърите върху образуването на пукнатини

Водният охладител играе ключова роля в управлението на температурата на оборудването за лазерно наплакване. Ако водният охладител се повреди , това може да доведе до прегряване на лазерния източник или ключови компоненти, което компрометира стабилността на процеса. Прегряването може да промени динамиката на стопилката и значително да увеличи остатъчното напрежение в материала, което пряко допринася за образуването на пукнатини. Следователно осигуряването на надеждна работа на охладителя е жизненоважно за поддържане на качеството на наплакването и предотвратяване на структурни дефекти.

Заключение

Пукнатините в лазерното покритие могат да бъдат ефективно сведени до минимум чрез управление на термичното напрежение, избор на подходящи материали и поддържане на стабилни условия на охлаждане. Надеждният воден охладител е неразделна част от системата, помагайки за осигуряване на постоянен контрол на температурата и дългосрочна надеждност на оборудването.