激光再制造技術(shù)作為一種先進的工業(yè)修復(fù)技術(shù),其成功實施依賴于一系列關(guān)鍵設(shè)備的協(xié)同工作以及對工藝參數(shù)的精確優(yōu)化。這些關(guān)鍵設(shè)備的性能和工藝參數(shù)的合理選擇直接影響著修復(fù)質(zhì)量、效率和成本。了解和掌握激光再制造技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備及其功能,以及如何優(yōu)化工藝參數(shù),對于提高激光再制造技術(shù)的應(yīng)用水平具有至關(guān)重要的作用。
激光類型與特點
激光發(fā)生器是激光再制造技術(shù)的核心設(shè)備,目前常用的激光類型包括 CO₂激光、Nd:YAG 激光、光纖激光等。CO₂激光波長較長,對某些材料(如陶瓷、高分子材料等)具有較好的加工性能,其能量轉(zhuǎn)換效率較高,但光束質(zhì)量相對較差。Nd:YAG 激光波長較短,可通過光纖傳輸,光束質(zhì)量較好,適合于對金屬材料進行高精度加工,但能量轉(zhuǎn)換效率較低。光纖激光具有高光束質(zhì)量、高功率密度、高效率等優(yōu)點,在激光再制造領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。例如,在修復(fù)金屬零部件時,光纖激光能夠更有效地將能量傳遞到材料表面,實現(xiàn)高質(zhì)量的熔化和熔覆。
激光功率與能量穩(wěn)定性
激光發(fā)生器的功率和能量穩(wěn)定性對激光再制造質(zhì)量至關(guān)重要。功率的大小決定了激光對材料的加熱和熔化能力,不同的修復(fù)任務(wù)需要不同功率的激光。例如,在修復(fù)大型、厚壁零部件時,需要較高功率的激光來確保材料能夠充分熔化;而對于一些精密零部件的修復(fù),則需要較低功率的激光以避免過度熔化和損壞。同時,激光能量的穩(wěn)定性影響著修復(fù)過程的一致性。如果激光能量波動較大,會導(dǎo)致修復(fù)區(qū)域的材料性能不均勻,出現(xiàn)缺陷。因此,先進的激光發(fā)生器通常配備有能量反饋和穩(wěn)定系統(tǒng),以保證激光輸出的穩(wěn)定性。
送粉方式
送粉系統(tǒng)的作用是將修復(fù)材料粉末準確地輸送到激光作用區(qū)域。常見的送粉方式有重力送粉、氣動送粉和機械送粉等。重力送粉是利用粉末自身的重力將其輸送到熔池,這種方式結(jié)構(gòu)簡單,但送粉精度較低,容易受到粉末流動性和堆積的影響。氣動送粉是通過氣體的流動帶動粉末,具有送粉速度快、精度較高的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離送粉,但需要精確控制氣體流量和粉末濃度。