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 плакирания слой. Разбирането на коренните 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. Термичен стрес: 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 в материали с висока твърдост или крехки материали.

3. Свойства на материала: Рискът от напукване се увеличава при използване на материали с висока твърдост (напр. закалени или цементирани/нитридирани материали) или прахове с прекомерно висока твърдост или лоша съвместимост. Основи със слоеве, подложени на умора на материала, или с 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 помага за регулиране на температурата на стопилката и скоростта на охлаждане, намалявайки термичните градиенти и риска от напукване.

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

3. Избор на правилния 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 изключителна твърдост или термична несъвместимост намалява вътрешното напрежение и образуването на пукнатини.

Влияние на повредите на чилърите върху образуването на пукнатини

A воден охладител  играе критична роля в термичното управление на оборудването за лазерно наплакване. Ако воден охладител неуспешно , 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 чилъра е жизненоважно за поддържане на качеството на облицовката и предотвратяване на структурни дефекти.

Заключение

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