Bei der Laseroberflächenbehandlung wird ein Laserstrahl mit hoher -Leistungsdichte verwendet, um die Materialoberfläche berührungslos zu erhitzen. Durch die Nutzung der eigenen Wärmeleitung der Materialoberfläche zur Kühlung erreicht diese Verfahrenstechnik eine Oberflächenmodifizierung. Es ist äußerst vorteilhaft für die Verbesserung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Materialoberflächen sowie für die Verbesserung der Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit von Bauteilen. In den letzten Jahren haben Laser-Oberflächenbehandlungstechnologien wie Laserreinigung, Laserabschrecken, Laserlegieren, Laserschockstrahlen und Laserglühen sowie laseradditive Fertigungstechnologien wie Laserauftragschweißen, Laser-3D-Druck und Lasergalvanisierung breite Anwendungsaussichten gesehen.
Bei der Laserreinigung handelt es sich um eine sich schnell entwickelnde neue Technologie zur Oberflächenreinigung, bei der ein hochenergetischer gepulster Laserstrahl die Oberfläche eines Werkstücks bestrahlt, wodurch Oberflächenverunreinigungen, Partikel oder Beschichtungen sofort verdampfen oder sich ablösen und so ein Reinigungsprozess erreicht wird. Die Laserreinigung ist hauptsächlich in Prozesse wie Rostentfernung, Ölentfernung, Farbentfernung und Beschichtungsentfernung unterteilt. Es wird hauptsächlich für die Metallreinigung, die Reinigung kultureller Relikte und die Gebäudereinigung eingesetzt. Aufgrund seiner umfassenden Funktionalität, präzisen und flexiblen Verarbeitung, hohen Effizienz und Energieeinsparung, Umweltfreundlichkeit, Nicht-Beschädigung des Substrats, Intelligenz, hoher Reinigungsqualität, Sicherheit und breitem Anwendungsspektrum wird es in verschiedenen Industriebereichen zunehmend bevorzugt. Im Vergleich zu herkömmlichen Reinigungsverfahren wie der mechanischen Reibungsreinigung, der chemischen Korrosionsreinigung, der Reinigung mit flüssigen -Feststoffen- und der Hochfrequenz-Ultraschallreinigung hat die Laserreinigung offensichtliche Vorteile.
Beim Laserabschrecken werden Hochenergielaser als Wärmequelle verwendet, um die Oberfläche von Metallen schnell zu erhitzen und abzukühlen und den Abschreckvorgang sofort abzuschließen. Dies führt zu ultrafeinen martensitischen Strukturen mit hoher Härte, verbessert die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von Metallen und erzeugt Druckspannungen auf der Oberfläche, um die Ermüdungsbeständigkeit zu erhöhen. Zu den Hauptvorteilen dieses Prozesses gehören eine kleine Wärmeeinflusszone, minimale Verformung, ein hoher Automatisierungsgrad, flexibles selektives Abschrecken, verfeinerte Kornhärte und Umweltfreundlichkeit. Beispielsweise ist der Laserspot verstellbar und ermöglicht so das Abschrecken an Positionen beliebiger Breite; Darüber hinaus kann der Laserkopf, der mit mehrachsigen Robotern arbeitet, bestimmte Bereiche komplexer Teile abschrecken. Darüber hinaus erfordert das Laserabschrecken ein extrem schnelles Erhitzen und Abkühlen, was zu minimalen Abschreckspannungen und Verformungen führt. Die Verformung von Werkstücken vor und nach dem Laserhärten ist nahezu vernachlässigbar, wodurch es sich besonders für die hochpräzise Oberflächenbehandlung von Teilen eignet. Derzeit wird das Laserhärten erfolgreich in der Automobilindustrie, Formenindustrie, Hardware-Werkzeugen und der mechanischen Industrie zur Oberflächenverstärkung von leicht verschlissenen Teilen eingesetzt, insbesondere zur Verbesserung der Lebensdauer von Zahnrädern, Wellen, Führungen, Backen und Formen, mit bemerkenswerten Ergebnissen. Die Eigenschaften des Laserabschreckens sind wie folgt: 1) Das Laserabschrecken beinhaltet eine schnelle Erwärmung und Selbstabkühlung und erfordert keine Ofenisolierung oder Kühlflüssigkeitsabschreckung. Es handelt sich um einen umweltfreundlichen und umweltfreundlichen Wärmebehandlungsprozess, der sich leicht zum gleichmäßigen Abschrecken großer Formoberflächen anwenden lässt. 2) Aufgrund der schnellen Aufheizgeschwindigkeit und der kleinen Wärmeeinflusszone sowie der Oberflächenerwärmung und Abschreckung erfahren die behandelten Formen nur eine minimale Verformung; 3) Aufgrund des kleinen Divergenzwinkels des Laserstrahls verfügt er über eine ausgezeichnete Richtwirkung und kann durch ein Lichtleitsystem lokale Bereiche der Formoberflächen präzise abschrecken; 4) Die Tiefe der gehärteten Schicht beim Laser-Oberflächenhärten liegt im Allgemeinen zwischen 0,3 und 1,5 mm.
Beim Laserglühen handelt es sich um einen Wärmebehandlungsprozess, bei dem die Oberfläche eines Materials mit einem Laser erhitzt, über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt und dann langsam abgekühlt wird. Die Hauptziele dieses Prozesses bestehen darin, Spannungen abzubauen, die Duktilität und Zähigkeit des Materials zu erhöhen und spezielle Mikrostrukturen zu erzeugen. Zu seinen Eigenschaften gehört die Fähigkeit, die Matrixstruktur anzupassen, die Härte zu reduzieren, Körner zu verfeinern und innere Spannungen zu beseitigen. In den letzten Jahren hat sich die Laser-Annealing-Technologie auch in der Halbleiterfertigungsindustrie zu einem neuen Verfahren entwickelt, das den Integrationsgrad integrierter Schaltkreise erheblich verbessert.
Die Laser-Schockhämmertechnologie ist eine High-{0}}Methode, die Plasmastoßwellen nutzt, die von einem hochintensiven Laserstrahl erzeugt werden, um die Ermüdungsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Metallmaterialien zu verbessern. Es verfügt über herausragende Vorteile wie keine Wärmeeinflusszone, effiziente Energienutzung, extrem hohe Dehnungsrate, gute Kontrollierbarkeit und eine erhebliche Verstärkungswirkung. Gleichzeitig zeichnet sich das Laserschockstrahlen durch eine tiefere Restdruckspannung, eine bessere Mikrostruktur und Oberflächenintegrität, eine verbesserte thermische Stabilität und eine längere Lebensdauer aus. In den letzten Jahren hat sich diese Technologie rasant weiterentwickelt und verfügt über großes Potenzial in der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie. Darüber hinaus werden Beschichtungen hauptsächlich dazu verwendet, das Werkstück vor Laserverbrennungen zu schützen und die Laserenergieabsorption zu verbessern. Zu den häufig verwendeten Beschichtungsmaterialien gehören schwarzer Lack und Aluminiumfolie. Laser Peening (LP), auch Laser Shock Peening (LSP) genannt, ist ein Verfahren, das in der Oberflächentechnik eingesetzt wird. Dabei wird ein gepulster Hochleistungslaserstrahl verwendet, um Eigenspannungen in Materialien zu induzieren, um die Verschleißfestigkeit der Oberfläche (z. B. Abrieb- und Ermüdungsbeständigkeit) zu verbessern oder die Festigkeit dünner Abschnitte zu erhöhen und dadurch die Oberflächenhärte zu erhöhen. Im Gegensatz zu den meisten Materialbearbeitungsanwendungen erzielt LSP den gewünschten Effekt nicht durch eine laserinduzierte Wärmebehandlung, sondern durch mechanische Bearbeitung durch Strahlaufprall. Ein leistungsstarker Laserstrahl trifft mit kurzen Hochleistungsimpulsen auf die Oberfläche des Zielwerkstücks. Der Strahl trifft auf das Metallwerkstück, verdampft sofort eine dünne Schicht zu Plasma und übt einen Stoßwellendruck auf das Werkstück aus. Manchmal wird eine dünne Schicht undurchsichtiges Abdeckmaterial auf das Werkstück aufgetragen, um die Metallverdunstung zu ersetzen. Um den Druck zu erhöhen, werden andere transparente Abdeckmaterialien oder Trägheitseinschlussschichten verwendet, um das Plasma (normalerweise Wasser) einzufangen. Das Plasma erzeugt einen Stoßwelleneffekt, der die Mikrostruktur der Werkstückoberfläche am Auftreffpunkt umformt, was dann eine Kettenreaktion aus Metallausdehnung und -stauchung auslöst. Die durch diese Reaktion erzeugte tiefe Druckspannung kann die Lebensdauer des Bauteils verlängern.
Beim Laserlegieren handelt es sich um eine neue Art der Oberflächenmodifikationstechnologie, die abhängig von den Einsatzbedingungen von Luft- und Raumfahrtmaterialien die hohe Energiedichte und die schnelle Kondensationsrate eines Laserstrahls nutzt, um amorphe, einzelne nanokristalline, verstärkte Metall--Keramik-Verbundbeschichtungen auf der Oberfläche von Strukturbauteilen herzustellen und so den Zweck der Oberflächenmodifizierung von Luft- und Raumfahrtmaterialien zu erreichen. Im Vergleich zum Laserlegieren zeichnet sich die Laserauftragschweißtechnologie durch eine geringere Verdünnung des Substrats im Schmelzbad, eine kleinere Wärmeeinflusszone, eine geringere thermische Verformung des Werkstücks und eine geringere Ausschussrate nach dem Laserauftragschweißprozess aus. Das Laserauftragsschweißen kann die Oberflächeneigenschaften von Materialien erheblich verbessern, verschlissene Materialien wiederherstellen und bietet Vorteile wie hohe Effizienz, hohe Geschwindigkeit, umweltfreundliche und schadstofffreie Bearbeitung sowie eine gute Leistung der bearbeiteten Werkstücke.
Die Laserauftragstechnologie gehört ebenfalls zu den neuen Oberflächenmodifikationstechnologien und repräsentiert die Entwicklungsrichtung und das Niveau der Oberflächentechnik. Aufgrund der Vorteile der Schadstofffreiheit und der Bildung einer metallurgischen Verbindung zwischen der vorbereiteten Beschichtung und dem Substrat ist die Laserauftragschweißtechnologie zu einem Forschungsschwerpunkt für die Oberflächenmodifizierung moderner Titanlegierungen geworden. Die Verwendung von laserplattierten Keramikbeschichtungen oder keramikpartikelverstärkten Verbundbeschichtungen ist eine wirksame Möglichkeit, die Oberflächenverschleißfestigkeit von Titanlegierungen zu verbessern. Durch die Auswahl des geeigneten Materialsystems entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen kann die Laserauftragschweißtechnologie optimale Prozessanforderungen erreichen. Mit der Laserbeschichtungstechnologie können verschiedene defekte Komponenten repariert werden, beispielsweise die Rotorblätter von Flugzeugtriebwerken.
Der Unterschied zwischen dem Laser-Oberflächenlegieren und dem Laser-Oberflächenplattieren besteht darin, dass das Laser-Oberflächenlegieren es den hinzugefügten Legierungselementen ermöglicht, sich in flüssigem Zustand vollständig mit der Oberflächenschicht des Substrats zu vermischen, um eine legierte Schicht zu bilden, während beim Laser-Oberflächenplattieren die zuvor aufgetragene Beschichtung vollständig schmilzt, während die Oberflächenschicht des Substrats teilweise schmilzt, wodurch die Mantelschicht und das Substratmaterial eine metallurgische Verbindung eingehen können, während die Zusammensetzung der Mantelschicht im Wesentlichen unverändert bleibt. Laserlegierungs- und Laserauftragstechnologien werden hauptsächlich zur Verbesserung der Oberflächenverschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit von Titanlegierungen eingesetzt.
Gegenwärtig wird die Laserbeschichtungstechnologie häufig bei der Reparatur und Modifizierung von Metalloberflächen eingesetzt. Obwohl das herkömmliche Laserauftragschweißen Vorteile und Eigenschaften wie flexible Verarbeitung, Reparatur unregelmäßiger Formen und kundenspezifische Additivfunktionen bietet, ist seine Arbeitseffizienz relativ gering. Für den großen -Schnellproduktionsbedarf in bestimmten Industriesektoren ist es immer noch nicht in der Lage, die Anforderungen zu erfüllen. Um die Nachfrage nach hoher Stückzahl und hoher Geschwindigkeit zu befriedigen und die Effizienz der Beschichtungsarbeit zu verbessern, wurde die Hochgeschwindigkeits-Laserbeschichtungstechnologie entwickelt.
Mit der Hochgeschwindigkeits-Laserbeschichtungstechnologie können dichte, fehlerfreie Beschichtungsschichten mit einer glatten, flachen und dichten Oberfläche erzielt werden, die metallurgisch mit dem Substrat ohne offene Defekte verbunden ist. Es kann nicht nur auf rotierende Körper, sondern auch auf flache und komplex gekrümmte Oberflächen angewendet werden. Durch kontinuierliche technologische Optimierung kann diese Technologie in Branchen wie Kohle, Metallurgie, Offshore-Plattformen, Papier, Unterhaltungselektronik, Automobil, Schiffbau, Erdöl und Luft- und Raumfahrt weit verbreitet eingesetzt werden und wird zu einem umweltfreundlichen Wiederaufbereitungsprozess, der die traditionelle Galvaniktechnologie ersetzen kann.
Bei der Lasergravur handelt es sich um einen Prozess, der auf CNC-Technologie basiert. Dabei wird ein hochenergetischer Laserstrahl auf die Oberfläche eines Materials projiziert und die thermische Wirkung des Lasers genutzt, um klare Muster auf der Oberfläche des Materials zu erzeugen. Durch das augenblickliche Schmelzen und Verdampfen des verarbeiteten Materials unter Laserbestrahlung wird es physikalisch verformt, sodass die Lasergravur ihren beabsichtigten Zweck erfüllen kann. Beim Lasergravieren wird mit einem Laser Text auf ein Objekt geschrieben. Diese Technologie erzeugt Texte ohne Markierungen, mit einer glatten und gleichmäßigen Oberfläche, und die Beschriftungen nutzen sich nicht ab. Zu seinen Merkmalen und Vorteilen gehören: Sicherheit und Zuverlässigkeit; präzise und sorgfältig, mit einer Genauigkeit von bis zu 0,02 mm; umweltfreundlich und materialsparend; schnell und effizient, in der Lage, entsprechend dem Ausgabemuster mit hoher Geschwindigkeit zu gravieren; geringe Kosten und keine Einschränkung durch die Verarbeitungsmenge.
Bei diesem Verfahren kommt die Laserauftragschweißtechnologie zum Einsatz, bei der ein Laser den aus der Düse abgegebenen Pulverstrom bestrahlt und reine Metall- oder Legierungspulver direkt schmilzt. Nachdem der Laserstrahl austritt, verfestigt sich die Legierungsflüssigkeit schnell, wodurch eine schnelle Legierungsbildung erreicht wird. Gegenwärtig findet es breite Anwendung in den Bereichen Industriemodellierung, mechanische Fertigung, Luft- und Raumfahrt, Militär, Bauwesen, Film und Fernsehen, Haushaltsgeräte, Leichtindustrie, Medizin, Archäologie, Kultur und Kunst, Schnitzerei und Schmuck.
Guten Morgen, vielen Dank für Ihre Anfrage. Wir sind eine auf Laserproduktion spezialisierte Fabrik. Wir stellen Produkte nicht nur her, sondern verkaufen sie auch und bieten kostenlosen technischen Kundendienst. Darf ich fragen, wofür Sie die 100-Watt-Laserausrüstung benötigen? Hauptsächlich zum Reinigen welches Materials, Holz oder Rost?
