Lāzera apšuvuma plaisu cēloņi un novēršana, kā arī dzesētāja atteices ietekme

Plaisu veidošanās ir izplatīta problēma lāzerapstrādes procesos, kas bieži ietekmē apšūtā slāņa kvalitāti un izturību. Lai sasniegtu optimālus rezultātus, ir ļoti svarīgi izprast pamatcēloņus un ieviest efektīvus preventīvus pasākumus. Turklāt ir svarīgi uzturēt ūdens dzesētāja pareizu darbību, jo dzesēšanas kļūmes var ievērojami palielināt plaisāšanas risku.

Lāzera apšuvuma plaisu biežākie cēloņi

1. Termiskā spriedze: Viens no galvenajiem plaisāšanas cēloņiem ir termiskais spriegums, kas rodas no neatbilstības termiskās izplešanās koeficientā (CTE) starp pamatmateriālu un apšuvuma slāni. Atdzesēšanas laikā saskarnē veidojas sprieguma koncentrācijas, kas palielina plaisu rašanās iespējamību.

2. Ātra dzesēšana: Ja dzesēšanas ātrums ir pārāk liels, materiālā esošos atlikušos spriegumus nevar efektīvi atbrīvot, kā rezultātā veidojas plaisas, īpaši augstas cietības vai trauslos materiālos.

3. Materiāla īpašības: Plaisu risks palielinās, ja tiek izmantoti substrāti ar augstu cietību (piemēram, rūdīti vai carburizēti/nitridēti materiāli) vai pulverveida vielas ar pārmērīgi augstu cietību vai sliktu saderību. Plaisu veidošanos var veicināt arī substrāti ar noguruma slāņiem vai nevienmērīgu virsmas kvalitāti.

Preventīvie pasākumi

1. Procesa parametru optimizēšana: Rūpīgi pielāgojot lāzera jaudu, skenēšanas ātrumu un pulvera padeves ātrumu, var regulēt kausējuma vannas temperatūru un dzesēšanas ātrumu, samazinot termiskos gradientus un plaisāšanas risku.

2. Priekšsildīšana un kontrolēta dzesēšana: Pamatmateriāla iepriekšēja uzsildīšana un lēnas, kontrolētas dzesēšanas piemērošana pēc apšuvuma uzklāšanas var palīdzēt mazināt atlikušo spriegumu, samazinot plaisu veidošanās iespējamību.

3. Pareizā pulverveida materiāla izvēle: Ir svarīgi izvēlēties pulverus, kas atbilst pamatmateriāla termiskās izplešanās īpašībām un cietībai. Izvairoties no ārkārtējas cietības vai termiskās nesaderības, samazinās iekšējais spriegums un plaisu veidošanās.

Dzesētāja bojājumu ietekme uz plaisu veidošanos

A ūdens dzesētājs  spēlē kritisku lomu lāzerapstrādes iekārtu termiskajā pārvaldībā. Ja ūdens dzesētājs neizdodas , tas var izraisīt lāzera avota vai galveno komponentu pārkaršanu, apdraudot procesa stabilitāti. Pārkaršana var mainīt kausējuma baseina dinamiku un ievērojami palielināt materiāla atlikušo spriegumu, tieši veicinot plaisu veidošanos. Tāpēc ir svarīgi nodrošināt uzticamu dzesētāja darbību, lai saglabātu apšuvuma kvalitāti un novērstu konstrukcijas defektus.

Secinājums

Lāzera apšuvuma plaisas var efektīvi samazināt, pārvaldot termisko spriegumu, izvēloties piemērotus materiālus un uzturot stabilus dzesēšanas apstākļus. Uzticams ūdens dzesētājs ir neaizstājama sistēmas sastāvdaļa, kas palīdz nodrošināt pastāvīgu temperatūras kontroli un iekārtu ilgtermiņa uzticamību.