Cauzele și prevenirea fisurilor în placarea laserului și impactul defecțiunilor răcitorului

Formarea fisurilor este o provocare comună în procesele de placare cu laser, afectând adesea calitatea și durabilitatea stratului placat. Înțelegerea cauzelor profunde și implementarea unor măsuri preventive eficiente sunt cruciale pentru obținerea unor rezultate optime. În plus, menținerea funcționării corecte a unui răcitor de apă este esențială, deoarece defecțiunile de răcire pot crește semnificativ riscul de fisurare.

Cauze frecvente ale fisurilor în placarea cu laser

1. Stres termic: Una dintre principalele cauze ale fisurilor este stresul termic rezultat din neconcordanța coeficientului de dilatare termică (CTE) dintre materialul de bază și stratul de placare. În timpul răcirii, la interfață se dezvoltă concentrări de tensiuni, crescând probabilitatea apariției fisurilor.

2. Răcire rapidă: Dacă viteza de răcire este prea rapidă, tensiunea reziduală din material nu poate fi eliberată eficient, ceea ce duce la formarea fisurilor, în special în cazul materialelor cu duritate ridicată sau fragile.

3. Proprietățile materialelor: Riscul de fisurare crește atunci când se utilizează substraturi cu duritate ridicată (de exemplu, materiale călite sau carburate/nitrurate) sau pulberi cu duritate excesiv de mare sau compatibilitate slabă. Substraturile cu straturi de oboseală sau cu o calitate inconsistentă a suprafeței pot contribui, de asemenea, la fisurare.

Măsuri preventive

1. Optimizarea parametrilor de proces: Reglarea atentă a puterii laserului, a vitezei de scanare și a ratei de alimentare cu pulbere ajută la reglarea temperaturii băii de topitură și a ratei de răcire, reducând gradienții termici și riscul de fisurare.

2. Preîncălzire și răcire controlată: Preîncălzirea materialului de bază și aplicarea unei răciri lente și controlate după placare pot ajuta la ameliorarea tensiunii reziduale, reducând potențialul de dezvoltare a fisurilor.

3. Selectarea materialului pulverulent potrivit: Alegerea pulberilor care se potrivesc cu materialul de bază în ceea ce privește proprietățile de dilatare termică și duritatea este esențială. Evitarea durității extreme sau a incompatibilității termice reduce stresul intern și formarea fisurilor.

Impactul defecțiunilor răcitorului asupra formării fisurilor

A răcitor de apă  joacă un rol critic în managementul termic al echipamentelor de placare cu laser. Dacă răcitor de apă eșuează , poate duce la supraîncălzirea sursei laser sau a componentelor cheie, compromițând stabilitatea procesului. Supraîncălzirea poate altera dinamica băii de topitură și poate crește semnificativ tensiunea reziduală din material, contribuind direct la formarea fisurilor. Prin urmare, asigurarea unei performanțe fiabile a răcitorului de lichid este vitală pentru menținerea calității placării și prevenirea defectelor structurale.

Concluzie

Fisurile din placarea laser pot fi reduse la minimum prin gestionarea stresului termic, selectarea materialelor adecvate și menținerea unor condiții stabile de răcire. Un răcitor de apă fiabil este o parte indispensabilă a sistemului, contribuind la asigurarea unui control constant al temperaturii și a fiabilității echipamentelor pe termen lung.