¿Qué tipos de tratamiento de superficies con láser existen?

Después de la aparición del láser, el diseño y modificación de materiales y piezassuperficie con láser, son muy exquisitos. El tratamiento superficial tradicional de los materiales metálicos se ha estudiado durante mucho tiempo, pero la operación es torpe y sucia, y el control del rendimiento es demasiado tosco. Y el uso de un rayo láser rápidamente, una pieza de trabajo de calentamiento local, para lograr un calentamiento o enfriamiento urgente local, se puede procesar en la atmósfera, el vacío y otros entornos. La tecnología de tratamiento de superficies de diferentes materiales se puede resolver cambiando los parámetros del láser. La deformación de la pieza de trabajo es muy pequeña y es un método de procesamiento sin contacto. Se divide en tratamiento de modificación de la superficie (incluido el acristalamiento con láser, la refundición con láser, la aleación con láser, el recubrimiento con láser), el tratamiento de modificación con láser y el tratamiento de eliminación con láser (como la limpieza con láser) de acuerdo con el propósito del tratamiento de la superficie.

I. Marcado por láser y recubrimiento de superficies por láser

1. Tecnología de marcado láseres uno de los mayores campos de aplicación en el procesamiento láser. Ahora hay dispositivos de marcado láser en el mercado para una amplia variedad de materiales. Los láseres de marcado láser suelen ser de infrarrojo cercano y utilizan pulsos rápidos para crear marcas visibles en la superficie del material. Tanto la profundidad como el patrón del marcado pueden ser controlados por una computadora. Por ejemplo, el marcado en la superficie de diferentes metales, el marcado en vidrio, el marcado en fibra óptica y los diferentes materiales que marcan el ancho del pulso, la velocidad del pulso y el nivel de temperatura tienen los estándares correspondientes.

2. Tratamiento de lana superficial con láser.La onda continua del láser no es fácil de controlar la superficie del material de lana, la superficie de lana parece que el marcado intensivo es fácil de controlar, de acuerdo con los diferentes requisitos, y se puede usar como un pulso de milisegundo, pulso de picosegundo o pulso de femtosegundo () puede lograr mejor efecto de construcción.

En el procesamiento de lana de la superficie del material, vale la pena mencionar cómo resolver los requisitos de patrón o rugosidad de la superficie de la placa de acero laminado en frío, por lo que las personas también tienen estos requisitos para la superficie del rodillo de laminación en frío, pero también requieren una larga vida útil del rodillo. . El mejor método de procesamiento es aplicar un tratamiento de lana pulsada con láser al rollo.

El proceso de procesamiento es más o menos así: con miles a decenas de miles de veces por segundo, el rayo láser de pulso se enfoca en la superficie del rollo, en el punto focal de la superficie del rollo para formar una pequeña piscina de solubilización, al mismo tiempo en el soplado junto a la piscina de microsolubilización, de modo que el derretimiento en la piscina de solubilización se acumule en la medida de lo posible hasta el borde de la piscina de solubilización para formar un arco circular convexo, la superficie de estos pequeños hoyos convexos y micro se fortalece y endurece.

Este método de tratamiento de papel con lana láser aporta mucha comodidad de construcción para el proceso de laminación de la hoja.

El recubrimiento superficial de láminas y tiras laminadas en frío es ampliamente utilizado. Por ejemplo, para pintar el panel de un automóvil, la superficie de la lámina debe distribuirse uniformemente con "hoyos" para mejorar la adherencia de la pintura, por lo que el panel del automóvil se enrolla especialmente. Las tiras laminadas en frío se utilizan en grandes cantidades en industrias como la automotriz, la construcción, los electrodomésticos y la electrónica, la industria ligera y la defensa nacional.

Ⅱ.Tratamiento de modificación de superficie con láser

1. Tratamiento de endurecimiento por cambio de fase superficial con láser

El endurecimiento de la superficie del material metálico es lograr un "enfriamiento" en la superficie del material, los medios generales son difíciles de hacer, pero con el endurecimiento por láser, la superficie del material es muy fácil. Según sea necesario, se puede requerir endurecimiento para producir cambios de fase en la superficie del material.

Se utiliza un láser para derretir la superficie de un material rápidamente, y cuando el rayo láser sale, se solidifica rápidamente. Este es un tipo de extinción automática, donde ocurre una transición de fase en la capa más superficial de tejido en la superficie del material. La superficie del material contiene pequeños cristales que endurecen la superficie.

2. Tratamiento de aleación de superficie con láser

Una técnica que utiliza láseres para calentar la superficie de un área local de un material a una temperatura determinada o para formar una fina capa de fusión, cambiando la composición química de la superficie por difusión o agregando elementos de aleación o reacciones químicas para mejorar la mecánica, física y propiedades químicas de la superficie del material. Tiene las ventajas del procesamiento local, baja deformación de la matriz, sin daño a las propiedades de la matriz, alta eficiencia y calentamiento rápido. Es especialmente adecuado para las partes importantes de la pieza de trabajo, como la línea de costura del molde, el taqué de la válvula y la superficie local del árbol de levas.

La aleación de superficie con láser no solo mejora la parte del "cuello de botella" de la vida útil de la pieza de trabajo, sino que también reduce el proceso y ahorra elementos de aleación.

3. Tratamiento de recubrimiento de superficie con láser

El recubrimiento con láser es similar a la aleación con láser en el sentido de que algún otro material de aleación se fusiona con la matriz mientras el láser la calienta.

Además de la unión metalúrgica entre la matriz y el material de revestimiento fundido, el material de revestimiento rara vez se diluye con el material de matriz y básicamente mantiene su composición original sin cambios.

En comparación con la aleación con láser, el recubrimiento con láser puede controlar mejor la composición y el grosor de la capa superficial, y puede obtener una capa de aleación superficial completamente diferente del sustrato, para lograr el propósito de resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión.

4. Limpieza con láser

El uso de la superficie de la pieza de trabajo de irradiación de haz láser de alta energía, de modo que la superficie de la suciedad, el óxido o el recubrimiento se evapore o pele instantáneamente, se elimine a alta velocidad y de manera efectiva los contaminantes o recubrimientos de la superficie. La limpieza con láser pertenece a la limpieza en seco, no necesita solventes orgánicos, no emite residuos líquidos y menos residuos, no causará contaminación ambiental y puede eliminar de manera efectiva otros métodos difíciles de eliminar por adsorción limpia en la superficie de las partículas submicrónicas. La tecnología tiene alta flexibilidad, buena capacidad de control, limpieza de precisión de posicionamiento fácil de seleccionar, limpieza fácil de controlar a distancia en lugares difíciles de alcanzar o peligrosos.

En general, existen 4 métodos de limpieza con láser:

(1)Método de limpieza en seco con láser, es decir, el uso de descontaminación por radiación directa con láser pulsado;

(2) Método de película líquida con láser más, es decir, primero deposite una capa de película líquida en la superficie del sustrato y luego use un láser para descontaminar la explosión de la película líquida;

(3) Método de láser más gas inerte, es decir, al mismo tiempo que la radiación láser, con gas inerte soplando hacia la superficie de la pieza de trabajo, cuando la suciedad se despega de la superficie, el gas está lejos de la superficie, para evitar limpieza contaminación superficial y oxidación;

(4) Use el láser para aflojar la suciedad y luego use métodos químicos no corrosivos para descontaminar.

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