پوشش کاری لیزری laser cladding
1- دقت بالا و لایه نشانی با ضخامت دلخواه از 0.1 میلیمتر تا چند سانتیمتر
2-ایجاد پیوند متالوژیکی بین ماده روکش و ماده پایه
3-کم بودن انرژی و گرمای منتقل شده به ماده پایه
4-امکان گسترده برای انتخاب از میان مواد پودری همگن و غیر همگن
5-امکان پردازش هر ماده دلخواه
6-ارزان تر بودن نسبت به سایر روش ها
A schematic of the equipmentکاربرد ها:
مهمترین استفاده از این روش در بخش های صنعتی چون ساخت کارخانه ها ، مهندسی و ساخت ماشین آلات مختلف ، هواپیما ، خودرو و به ویژه صنعت نفت می باشد. در صنعت نفت وجود یک لایه مقاوم در برابر ساییدگی و زنگ زدگی سبب عملکرد بهتر وطولانی تر قطعات می گردد . روکش کاری می تواند برای ایجاد یک لایه سطحی کاملا جدید و یا ترمیم بخش های آسیب دیده مورد استفاده قرار گیرد. به طور مثال از این روش می توان برای روکش کاری تثبیت کننده و یا سایر اجزای دریل که از استیل غیر مغناطیسی ساخته شده اند استفاده کرد. همچنین از این روش می توان برای روکش کاری اجسام با شکل هندسی پیچیده و سه بعدی نیز استفاده کرد. روکش کاری لیزری فرآیندی پیچیده شامل پارامترهای مختلفی از قبیل اندازه موضعی پرتو، میزان سرعت تامین و جریان تزریق پودر و ... می باشد که با تغییر آن ها می توان میزان سرعت و نتیجه نهایی کار را بهبود بخشید. به طور مثال سرعت روکش کاری در حدود چند سانتی متر مربع در دقیقه برای لایه هایی با ضخامت 1 میلیمتر می باشد.
لیزرها:
انواع مختلف لیزر مانند CO₂ ، Nd:YAG لیزرهای دیودی و فیبری با توان خروجی بین 100 وات تا چند کیلو وات که به طور پالسی یا پیوسته کار می کنند در روکش کاری استفاده می شود. در اغلب اوقات از لیزرهای CO₂استفاده می شود . اما طول موج لیزرهای Nd:YAG برای پردازش مواد فلزی مناسب تر می باشد. و سیستم های روکش کاری با لیزرهای دیودی نیز می توانند با توانی برابر نصف توان لیزرهای CO₂ همان عملکرد را داشته باشند.
سیستم کنترل:
سیستم های کنترل از اساسی ترین بخش ها در روکش کاری لیزری می باشند که معمولا از سیستم های کنترل عددی کامپیوتری چند محوری (CNC) استفاده می شود . یک سیستم CNC می تواند برای اشکال هندسی پیچیده برنامه ریزی شود .همچنین می توان داده ها را به طور مستقیم در برنامه CAD وارد کرده و یا از طریق کشیدن هندسه اجزا در یک برنامه دیجیتالی اتوماتیک سیستم را برنامه ریزی کرد. نرم افزار CAM نیز به طور اختصاصی برای طراحی لیزری و روکش کاری لیزری طراحی گردیده است که می تواند آنالیزهای لازم را درساختارهای متفاوت انجام دهد.
انجام فرآیند:
روکش کاری لیزری معمولا به صورت تک مرحله ای ( اعمال ماده روکش در حین فرآیند از طریق پودر یا مفتول) یا دو مرحله ای (اعمال ماده روکش و ایجاده پلاسما از طریق تابش و ذوب دوباره توسط لیزر) انجام می شود. به طور مثال در صنعت نفت از روش تک مرحله ای استفاده می گردد. لیزر سبب ایجاد یک استخر مذاب به همراه گاز داخلی می گردد. برای پوشش دادن یک منطقه وسیع لیزر باید مسیرهای هم پوشانی شده را دنبال کند . ضخامت لایه نهایی ایجاد شده معمولا 1-2 میلیمتر می باشد. گرچه در این روش به سبب دمای بالای موضعی ایجاد شده توسط لیزر و یا مدت زمانی که لازم است تا لیزر مسیرهای چندگانه هم پوشانی شده را در یک منطقه گسترده طی کند ، به ماده پایه استرس وارد می شود اما این گرما از میزان گرمایی که در روش های سنتی لایه نشانی چند لایه ایجاد می شد کمتر می باشد. فرآیند روکش کاری دو مرحله ای معمولا برای سطوح صاف مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم های تامین کننده پودر:
سیستم های تامین کننده پودر بسته به نوع پیچیدگی و قابلیت دسترسی به اجزا مورد پردازش متفاوت می باشند. در روکش کاری لیزری با استفاده از لایه نشانی پودری ، روشی که پودر در استخر مذاب قرار می گیرد از اهمیت بالایی برخوردار است . این عامل به طور خاص بر روی میزان مصرف پودر و یا حدی که سبب رخ دادن اکسیداسیون از طریق واکنش با هوای اطراف و همچنین ایجاد ناهمواری در لایه سطحی اثر گذار است. محققان اجزایی را برای نازل های پودر طراحی کرده اند که امکان جابه جایی سریع و تعویض هر یک از اجزا به طور جداگانه وجود دارد . وجود سیستم خنک کننده آبی نیز می تواند سبب گردد تا نازل ها بتوانند تا چندین ساعت کارکنند. نازل های پودر غیر محوری : در این نوع نازل ها پودر به طور افقی در مسیر پرتو قرار می گیرد. این نازل ها دارای این قابلیت ها می باشند : زاویه برخورد متغیر بین 80-50 درجه ، دسترسی آسان به اجزا به علت طراحی نازل های کوچک تر (عرض 3 میلیمتر)و امکان جابه جا کردن نازل با نازل های دهانه گرد و مستطیلی شکل. نازل هم محور مجزا: در این نازل یک مسیر متشکل از حداقل سه مسیر جانبی به طور هم محور با پرتو لیزر برای ایجاد کانون استفاده می گردد. مهم ترین ویژگی این نازل عبارت است از : قابلیت پردازش سه بعدی که در آن نازل امکان انحراف تا 180 درجه را دارد، مناسب برای روکش کاری راه های پهن ( 7-2 میلیمتر) و دارای یک سیستم کنترل گازی. نازل های هم محور برای کاربردهای پیوسته : در این نازل پودر از طریق یک سوراخ حلقه ای شکل کانونی که هرچه به سرنازل نزدیک تر می شود نازک تر می گردد ؛ انتقال می یابد. این نازل سبب کاهش ضخامت پودر تا 1میلیمتر می شود. مهمترین ویژگی های آن عبارتند از : امکان استفاده در اجسام سه بعدی با میزان انحراف 20 درجه ، مناسب برای روکش کاری راه های باریک (کمتر از 1 میلیمتر) و دارای یک سیستم کنترل گازیThe different feeding systems available

به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی