Quy trình ốp laser tốc độ cao đã được thị trường đánh giá cao và việc ốp laser tốc độ cao thay vì ốp laser thông thường sẽ trở thành xu hướng tất yếu trong sự phát triển của công nghệ công nghiệp. Tuy nhiên, phủ laser là một quá trình phức tạp. Dựa trên nhiều năm kinh nghiệm, Guosheng Laser tóm tắt các điểm kiến thức về quy trình ốp laze tốc độ cao và lý do gây ra các vấn đề khác nhau trong quy trình như sau, hy vọng sẽ giúp ích được phần lớn các đối tác trong ngành.
Lớp phủ laser tốc độ cao hoạt động như thế nào
Tấm ốp laser tốc độ cao sử dụng chùm tia laser năng lượng cao để làm tan chảy dòng bột kim loại trong không khí, đồng thời làm tan chảy ma trận để tạo thành bể nóng chảy. Sau khi bột nóng chảy được kết hợp với ma trận nóng chảy, nó được làm lạnh nhanh chóng để tạo thành một lớp phủ liên kết kim loại.
Các thông số chính của quá trình phủ laser tốc độ cao và ảnh hưởng của chúng đến hiệu ứng lớp phủ
1. Công suất laser
Công suất ảnh hưởng trực tiếp đến lượng bột có thể tan chảy trong một đơn vị thời gian và ảnh hưởng đến hiệu quả của lớp phủ. Khi xác định các thông số làm việc khác, công suất quá nhỏ, có thể dẫn đến bột nóng chảy không hoàn toàn, rỗ sau khi mài, lực liên kết không đủ và độ cứng lớp phủ thấp. Công suất quá lớn có thể làm chảy cầu chì, dẫn đến các vết nhăn xiên trên bề mặt.
2. Lượng bột cho ăn
Sau khi dòng bột gặp tia laser, nó sẽ hấp thụ năng lượng laser. Lượng bột càng lớn thì năng lượng laser được hấp thụ càng nhiều. Khi lượng bột quá lớn, năng lượng laser sẽ không đủ, lớp phủ sẽ không tan chảy , và vết rỗ sẽ xuất hiện sau khi mài và đánh bóng. Ma trận sẽ không tan chảy, lớp phủ và ma trận sẽ không được liên kết về mặt luyện kim, dẫn đến các vấn đề bong tróc lớp phủ. Lượng bột lớn và tỷ lệ sử dụng bột thấp. Khối lượng bột nhỏ và tỷ lệ sử dụng bột cao .
3. Tốc độ đường truyền
Tốc độ tuyến tính càng lớn, lớp phủ càng mỏng và tốc độ tuyến tính càng nhỏ thì lớp phủ càng dày. Nếu tốc độ tuyến tính quá cao, chất nền không thể tạo thành vũng nóng chảy, lớp phủ và chất nền không thể liên kết tốt về mặt luyện kim, kênh tan chảy nguội dần, đuôi đỏ quá dài và bong tróc xảy ra. Tốc độ tuyến tính nhỏ có thể cải thiện độ cứng của lớp phủ và sử dụng bột.
4. Từng bước một
Bước càng nhỏ thì tỷ lệ chồng chéo càng lớn và bề mặt lớp phủ càng mịn. Bước càng lớn thì tỷ lệ chồng lấp càng nhỏ và các sọc phủ càng rõ ràng. Bước này ảnh hưởng đến tốc độ pha loãng. Khi bước nhỏ, năng lượng laser chiếu lên bề mặt nhỏ và tốc độ pha loãng thấp. Khi bước lớn, nhiều năng lượng laser được chiếu lên bề mặt và tốc độ pha loãng cao.
5. Lượng cung cấp không khí
Khí có hai chức năng, một là vận chuyển bột, hai là bảo vệ lớp phủ ở nhiệt độ cao và chống oxy hóa. Nếu lượng không khí cấp bột quá nhỏ sẽ dễ làm tắc bột. Việc cung cấp bột thể tích không khí quá lớn, tốc độ bột quá nhanh, lực phun ra lớn và tỷ lệ sử dụng bột thấp. Nhìn chung, argon bảo vệ lớp phủ tốt hơn nitơ và mang lại chất lượng lớp phủ cao hơn.
6. Chiều cao vòi phun
Nếu vòi phun quá cao, bột sẽ lan ra ngoài và hiệu suất sử dụng bột sẽ thấp. Nếu vòi phun quá thấp, bột sẽ dễ dính vào vòi phun trong quá trình ốp.
Phân tích các vấn đề và nguyên nhân thường gặp trong quá trình ốp laser tốc độ cao
1. Lột vỏ
Điều này là do nền không tạo thành vũng nóng chảy và không có liên kết luyện kim giữa bột và nền. Các lý do có thể bao gồm: công suất quá thấp, lượng bột quá lớn, tốc độ tuyến tính quá nhanh, vết dầu hoặc lớp mạ điện trên bề mặt của phôi, v.v.
2. Vết nứt
Nguyên nhân gây ra vết nứt trên lớp phủ bao gồm: độ cứng của bề mặt quá cao (làm nguội, cacbon hóa/nitơ); chất nền có lớp mỏi; độ cứng của bột quá cao, v.v.Bột gốc niken dễ bị nứt; các vết nứt cũng có thể xảy ra trong quá trình phủ nhiều lớp bột có độ cứng cao.
3. Lỗ chân lông
Những lý do cho sự xuất hiện của lỗ chân lông trong lớp phủ bao gồm: vết rỉ sét và dầu trên bề mặt, tạp chất trong bột, dòng bột không ổn định, khối lượng bột quá mức, không đủ công suất hoặc tốc độ tuyến tính quá cao, v.v.
4. Có nhiều bột nổi và lớp phủ không có ánh kim loại.
Những lý do có thể bao gồm: quá nhiều bột; quá ít quyền lực; tốc độ tuyến tính quá nhanh; chiều cao vòi phun quá cao; điểm laser quá nhỏ; ô nhiễm ống kính, v.v.
5. Xuất hiện vết rỗ sau khi mài và đánh bóng
Những lý do có thể bao gồm: không đủ điện; quá nhiều bột; tốc độ tuyến tính quá nhanh, v.v.
6. Xuất hiện nếp nhăn xiên trên lớp phủ
Những lý do có thể bao gồm: công suất quá mức; nhiệt độ hồ nóng chảy quá mức; sự hóa lỏng quá mức của bột.
7. Đầu phun bột dính
Những lý do có thể là: lượng bột phóng ra quá cao; nhiệt độ đầu đồng quá cao; khoảng cách làm việc của vòi phun quá thấp và bề mặt vòi phun quá gồ ghề hoặc bị nhiễm bẩn (nên đánh bóng). Đầu lớp phủ được đặt lệch tâm để giúp giảm khả năng dính bột.
8. Bột chặn
Những nguyên nhân có thể bao gồm: bột dính không được loại bỏ kịp thời; bột có tính lưu động kém; bột có tạp chất hoặc bột bị ẩm (cần phải nướng), v.v. Khi cấp bột từ nhiều kênh, việc nạp bột không đều từ mỗi kênh là nguyên nhân quan trọng gây tắc nghẽn bột.
9. Có tiếng xèo xèo trong quá trình ốp
Những lý do có thể bao gồm: bột bị nhiễm bẩn; bột bị ẩm; ma trận không sạch, v.v.Mật độ năng lượng quá mức cũng sẽ làm cho kim loại nóng chảy trong bể bốc hơi và tạo ra tiếng ồn cho lớp phủ. Những vấn đề này sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của lớp phủ.
10. Tấm ốp tia lửa bay
Những lý do có thể bao gồm: tốc độ tuyến tính quá mức; mật độ năng lượng quá mức; sự không phù hợp giữa công suất và khối lượng bột; luồng không khí quá mức, vv
11. Dòng bột không ổn định, dẫn đến lớp phủ không đồng đều
Nguyên nhân khiến dòng bột không ổn định bao gồm: độ mài mòn của dao cạo lớn; kênh cấp bột bị chặn; luồng không khí quá nhỏ; Vòng đệm của máy cấp bột bịt kín kém hoặc đường ống cấp bột bị hỏng, v.v. dẫn đến rò rỉ không khí.
12. Hiệu quả ốp giảm (độ dày lớp phủ mỏng hơn)
Nguyên nhân có thể: gương bảo vệ bị nhiễm bẩn; mòn của cạp; khoảng cách làm việc không phù hợp; mài lỗ thoát bột và làm dày dòng bột; giảm công suất laser, v.v.