Laimennusaste ja huokoisuushalkeama laserpinnoitusprosessissa

Laimennus on tärkeä parametri laserpäällystysprosessin laadun mittaamiseksi, jotta voidaan kvantitatiivisesti kuvata koostumuksen muutosastetta, joka johtuu tiettyjen materiaalien sulamisesta pinnoitteeseen.

Laimennusnopeus voidaan laskea pinnoitteen poikkileikkausalan geometrisella mittausmenetelmällä: laimennusnopeus=matriisin sulamisala /(pinnoitteen pinta-ala + matriisin sulamisala) x100 %.

Kun pinnoitteen paksuus ja tehotiheys ovat vakioita, laimennus kasvaa laserenergian tiheyden kasvaessa. Mitä suurempi energiatiheys ja mitä enemmän substraatin sulamisalueita on, sitä suurempi on pinnoitteen koostumuksen muutos. Kun jauhemaalin paksuus pienenee, pinnoitteen laimennus kasvaa. Päinvastoin, jauhepinnoitteen paksuuden kasvaessa laimennus pienenee, koska jauhepinnoitteen paksuuden kasvu rajoittaa matriisin sulamissyvyyden kasvua. Tulokset osoittavat, että laimennus pienenee skannausnopeuden ja jauheen syöttönopeuden kasvaessa, kun laserkäsittelyparametrit pysyvät ennallaan. Korkean pinnoitteen suorituskyvyn varmistamiseksi yksittäisiä erikoistapauksia lukuun ottamatta laimennuksen on yleensä oltava mahdollisimman pieni. Laserruiskutuksessa sitä yleensä säädetään noin 5 %:iin. Laserpinnoitusta varten laimennuksen tulisi myös olla alle 10 %, edullisesti noin 5 %.

Yksi tärkeimmistä laserverhoilutekniikan teollistumisen esteistä on verhouskerroksen laadun epävakaus ja sen vikoja ovat pääasiassa huokoisuus, halkeamat, muodonmuutokset ja epätasaisuudet. Yksi vaikeimmista ongelmista on halkeama, ja halkeaman muodostuminen ja laajeneminen liittyvät huokosten olemassaoloon.

Halkeaman pääasiallinen syy on nopeasta lämpenemisestä ja jäähtymisestä aiheutuva jäännösjännitys verhouskerroksessa. Lisäksi halkeamien muodostumiseen vaikuttavat myös monet tekijät, kuten prosessiparametrit, päällyskerros ja pohjamateriaali, päällystekerroksen paksuus jne. Tärkeimmät menetelmät halkeamien muodostumisen estämiseksi ovat:

(1) Esilämmitystä ja hidasta jäähdytystä käytetään vähentämään halkeamien muodostumista ja rentoutumisjännitystä.

(2) Gradienttipäällystekerros on suunniteltu, ja siirtymäpäällystekerros valitaan matriisimateriaalin ja suojakerroksen väliltä jännityksen lievittämiseksi ja halkeamien syntymisen vähentämiseksi.

Huokoisuuden esiintyminen johtuu aerosolien läsnäolosta hitsausmateriaalien lasersulatusprosessissa, ja se johtuu kaasun nopeasta kondensoitumisesta, joka johtuu yleensä metallin hiilen ja hapen reaktiosta tai metallin reaktiosta. metallioksidin hiilen pelkistyksen kautta ja kiinteän aineen haihtuvan ja ei-reaktiivisen ilmareiän. Sen lisäksi, että kuoppareikä itse heikentää pinnoitteen suorituskykyä, se on myös helppo olla halkeamien alkamis- ja laajenemispiste, joten se on myös yksi tärkeimmistä toimenpiteistä estää tiivistyskerroksen halkeaman syntyminen ja laajeneminen. toimenpiteitä halkeaman estämiseksi. Tuuletusaukon ohjaus tulee pääasiassa kahdesta näkökulmasta: ensimmäinen on ryhtyä varotoimiin kaasun lähteen rajoittamiseksi (kuten jauheen häviäminen ennen jauheen käyttöä märän kuivaamiseen ja sulatusprosessi). Toinen on säätää prosessiparametreja sulan altaan jäähtymisen kiteytymisnopeuden hidastamiseksi kaasun poistumisen helpottamiseksi.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. on korkean teknologian yritys, joka on erikoistunut automaattisten laserpäällystyskoneiden, nopean laserpäällystyskoneen, lasersammutuskoneen, laserhitsauskoneen ja laser-3D-tulostuslaitteiden T&K-toimintaan, valmistukseen ja myyntiin. Tuotteemme ovat kustannustehokkaita ja niitä myydään kotimaassa ja ulkomailla. Jos olet kiinnostunut tuotteistamme, ota meihin yhteyttä numeroon bob@gshenglaser.com.