חיזוק שלב הלייזר של תבניות ציוד
טכנולוגיית חיזוק משטחי לייזר של תבנית גלגלי שיניים מתייחסת לטכנולוגיה של שימוש בקרן לייזר בצפיפות אנרגיה גבוהה ובחומרי ציפוי או חיפוי לטיפול במשטח הציוד או התבנית, לשנות את המבנה או הרכב המשטח ולממש את חיזוק הטרנספורמציה של פני השטח או תיקון משופר תחת סביבת הבקרה המספרית. כאשר משטחי עובש כבר נשחקים מתחת לסובלנות, בנייה מחדש של משטחי עובש ציוד בלוייםעם חיפוי לייזר משחזר את הגיאומטריה המקורית לפני מעבר החיזוק.
לסקירת הטכנולוגיה הרחבה יותר, ראהטכנולוגיית התקשות לייזר.
בסיס מטלורגי של חיזוק טרנספורמציה בלייזר
מה שנקרא חיזוק טרנספורמציה בלייזר הוא להשתמש בקרן הלייזר כדי לסרוק את חלק העבודה כך שפני השטח של חלק העבודה יעלו במהירות מעל הנקודה הקריטית של AC3. כאשר שכבת החימום מתרחקת מהנקודה, עקב הולכת החום של מטריצת היצירה, הטמפרטורה בין Shun נכנסת לאזור המרטנסיט או לאזור הבייניט, ומתרחשת הטרנספורמציה של המרטנזיט או הטרנספורמציה של הביינייט, ומשלימות את תהליך חיזוק הטרנספורמציה.
לתהליך חיזוק שינוי השלב יש את היתרונות של איכות פני שטח טובה. על פי חומרים שונים, קיבולת חום חומר ופרמטרים של עיבוד לייזר, ניתן לשלוט בקשיות ובעומק שכבת החיזוק. בתהליך טיפול החום המסורתי, הגורמים הטכניים המשפיעים על אפקט החיזוק השתנו מאוד בתפקיד חיזוק טרנספורמציה של פאזה בלייזר.
1. חיזוק פיזור ועיוות
כאשר הקרנת הלייזר מופסקת, מתרחשת טרנספורמציה מרטנסיטית על פני המתכת. לגרגרי האוסטניט הנוצרים בסביבת תהליך זה, לא משנה בשכבת פני השטח או בשכבה הפנימית, אין סיכוי לצמוח. גרגרי האוסטניט המפוזרים יוצרים את שלב המרטנזיט או הבאניט המפוזר, מה שגורם למבנה להיות בעל אפקט של חיזוק סריג וחיזוק פיזור. יתר על כן, לסריג המרטנסיטי שנוצר בתנאי כיבוי יש צפיפות פגמים גבוהה יותר מזו של כיבוי קונבנציונלי. יחד עם זאת, לאוסטניט השמור יש גם צפיפות נקע גבוהה מאוד, מה שגורם לחומרי המתכת להיות בעלי אפקט מחזק עיוות ומשפר מאוד את החוזק.
2. חמצון-כיבוי חופשי
בטיפול החום המסורתי, אם אין אמצעי הגנה בתהליך החימום, יתרחשו חמצון ושחרור, מה שיפחית את הקשיות, עמידות הבלאי, ביצועי השירות וחיי השירות של חומר העבודה.
הציפוי הסופג המשמש לחיזוק טרנספורמציה פאזה בלייזר הוא בעל תכונה של הגנה על פני השטח של חומר העבודה מפני חמצון.
3. מנגנון התנגדות לעייפות
אחת הסיבות המשפיעות על עמידותם של חומרי מתכת היא זמן ההתחלה של סדקי עייפות. בלאי ועייפות מקדמים זה את זה בתהליך של נזק חומרי. סימן חריץ בלאי יכול להיות נקודת ההתחלה של סדק עייפות, ולהאיץ את תחילתו של סדק עייפות. לאחר הופעת סדק עייפות על פני החומר, החספוס של פני השטח יתדרדר ברצינות, וגם הבלאי יתעצם.
לשכבה המחוזקת בלייזר יש עמידות חזקה בפני עיוות פלסטי ובלאי דבק.
4. שכבת עבודה שווה-
כיוון הקירור של טיפול חום קונבנציונלי הוא מהמשטח לפנים, מהירות הקירור של המשטח היא המהירה ביותר, ומהירות הקירור יורדת בהדרגה מהמשטח לפנים, כך שמתקבלת חלוקת השיפוע של ירידת ערך הקשיות מהמשטח לפנים.
למרות שכיוון החימום של חיזוק טרנספורמציה בלייזר זהה, טמפרטורת פני השטח גבוהה יותר, וזמן הריפוי ארוך יחסית, עד 0.2-0.25 שניות, בעוד שהאוסטניטיזציה של השכבה הפנימית הושלמה בין Shun לשון, מה שגורם לאוסטניט פני השטח להיות בעל ריכוז פחמן גבוה יותר ואפקט חזק יותר של חיזוק תמיסות מוצקות. כיוון הקירור של כיבוי הלייזר הפוך לזה של טיפול חום קונבנציונלי, שהוא מבפנים אל חוץ. למרות שהטמפרטורה של השכבה הפנימית נמוכה, מהירות הקירור היא המהירה ביותר. אמנם הטמפרטורה של השכבה החיצונית גבוהה, אך יש לה יתרון של חיזוק תמיסה, אך מהירות הקירור היא האיטית ביותר. למרות שריכוז הפחמן בשכבה הפנימית מעט נמוך, חיזוק העיוות וחיזוק הפיזור חזקים יותר. באופן זה, התפלגות ערכי הקשיות בשכבה המוקשה כמעט ללא שינוי.
שכבת העבודה החזקה של חלקים מחוזקים בלייזר יכולה למנוע את התופעה שברגע שהמשטח של החלקים הרגילים- שטופלו בחום יישחק, קצב הבלאי יואץ.
טכנולוגיית הקשחת לייזר של Gear
1. בחירת חומרים
ציוד הלייזר צריך להיות עשוי מפלדת פחמן בינונית במקום פלדה דלת פחמן.
אם נעשה שימוש בפלדה דלת פחמן, לא תהיה ערובה לחוזק לבסיס ההילוכים וחוזק עייפות הכיפוף יקטן.
2. מצב מקורי
המצב המקורי הטוב ביותר של ציוד הלייזר הוא מצב כיבוי וחידוד. ניתן לשלב את הפעולה הספציפית עם טיפול בחום לשחרור מתח לאחר חישול ריק ציוד. זוהי דרך-בעלות נמוכה להשיג את מצב ההמרה והמזימה הרצויים של ציוד לייזר על ידי נורמליזציה של מלאי פרזול וחידוד-בטמפרטורה גבוהה.
3. מצב סריקה
מצב הסריקה של ציוד הלייזר כולל בעיקר סריקה רציפה היקפית וסריקה מפוצלת צירית.
4. טכנולוגיית טיפול מקדים
חומר הטיפול המקדים המתאים הוא אחד המפתחות להבטחת טיפול חיזוק הלייזר בציוד, וזו תמיד הייתה בעיה קשה בעיבוד לייזר. חומר הטיפול המקדים ותהליך הטיפול הסבירים יכולים למנוע את הסדק המרווה על פני הציוד, להפחית את הרגישות לשריפת פני השטח, להבטיח את דיוק משטח השן לאחר טיפול בלייזר, ולהגדיל את עובי השכבה המוקשה.
5. בקרת חפיפה וביטול מיקוד
בשל הדרישות של תנאי העבודה של הציוד, נדרשת חלוקה סבירה של שכבת הציוד להתקשות פני השטח יחד עם פרופיל השן, וצורת הציוד היא מיוחדת. בנוסף, לא ניתן לחפוף את המשטח העגול של גובה ההילוכים על ידי חגורת מרווה, ולכן נדרשת מערכת מיקוד מיוחדת בפס רחב-.
בנוסף, מכיוון שקרן הלייזר אינה יכולה להבטיח את אותה כמות ביטול המיקוד בחלקים שונים של משטח השן, המפתח להבטחת חלוקה סבירה של קשיות משטח השן הוא בחירת נקודת המוקד.
6. ביצועי ציוד
הביצועים של ציוד הלייזר הם בעיקר בשלושה היבטים: ביצועי עייפות; אם אין שן שבורה בציוד לייזר ובציוד מרווה ומחוסם, מוכח שיש לו עמידות גבוהה לעייפות בכיפוף; התנגדות ללבוש; ביצועי השירות.
למערכת הקשחת הילוכים אוטומטית, חקור את King's Laser RS-LQM-R3000מכונת מרווה בלייזר סיבים 3000W.