مع استمرار تطور تكنولوجيا التصنيع بالليزر, التكسية بالليزر برزت كتقنية متقدمة في هندسة الأسطح ذات مزايا كبيرة في إعادة التصنيع وتقوية الأسطح وإصلاح المكونات. تلعب طرق تغذية المسحوق دورًا حاسمًا في تحديد فعالية التكسية بالليزر, مما يؤثر بشكل مباشر على جودة طبقة الكسوة وكفاءة العملية. إن تقنية الكسوة بالليزر ذات التغذية المركزية بالليزر، التي تم تطويرها كطريقة جديدة لتغذية المسحوق تعتمد على التغذية التقليدية خارج المحور والتغذية المحورية للمسحوق، مناسبة بشكل خاص للسرعة العالية التكسية بالليزر التطبيقات. تستفيد هذه الطريقة بشكل كامل من مزايا التكسية بالليزر في تسطيح السطح وكفاءة المعالجة واستخدام المسحوق.

ما هي تقنية تغذية المركز بالليزر؟

وتتميز تقنية التغذية المركزية، التي يشار إليها غالبًا باسم تقنية “المسحوق الخفيف الحزمة”، بقناة مسحوق واحدة في وسط رأس الكسوة. يتم توزيع شعاع الليزر في شكل حلقة أو في أشعة متعددة تحيط بتدفق المسحوق. أثناء التكسية بالليزر العملية، يتدفق المسحوق المعدني من القناة المركزية تحت تأثير الديناميكا الهوائية والجاذبية. تتلاقى أشعة الليزر المحيطة بالمسحوق على سطح قطعة العمل. يتم تسخين المسحوق الموجود في المركز بواسطة طاقة الليزر إلى حالة منصهرة أو شبه منصهرة ثم يسقط في الحوض المنصهر، مكونًا طبقة رابطة معدنية كثيفة وسلسة.

والآن، دعونا نحلل الاختلافات بين التغذية المركزية التكسية بالليزر التكنولوجيا وطرق التغذية بالمساحيق الأخرى عبر عدة أبعاد رئيسية.

1. تحسن كبير في استخدام المسحوق، حتى 90%

بالمقارنة مع طرق التغذية الهوائية المحورية التقليدية للمسحوق الهوائي المحوري، فإن التغذية المركزية التكسية بالليزر يستخدم تصميم تيار مسحوق واحد، مما يمنع خسائر التشتت الناجمة عن تصادم تيارات المسحوق المتعددة. عند إجراء الكسوة العمودية بالليزر، يتم استخدام ضغط هواء أقل لتغذية المسحوق، مما لا يؤدي فقط إلى إطالة وقت التلامس بين المسحوق والليزر لتحسين الصهر، بل يقلل أيضًا من الارتداد والتناثر الناجم عن اصطدام المسحوق بالركيزة. تُظهر التطبيقات العملية أن هذه التقنية يمكن أن تحسن استخدام المسحوق حتى 90%، وهو أمر بالغ الأهمية في تقليل استهلاك المعادن عالية التكلفة أثناء التكسية بالليزر.

2. نظام بصري أكثر استقرارًا، يدعم المعالجة المستمرة طويلة الأمد

في طرق تغذية المسحوق المحورية وغير المحورية للتغذية بالمساحيق، يؤثر شعاع الليزر مباشرةً على الحوض المنصهر، ويمكن أن تتداخل الانعكاسية العالية والإشعاع الحراري المستمر للحوض مع النظام البصري، مما يؤثر على استقرار المعالجة طويلة المدى. التغذية المركزية التكسية بالليزر ومع ذلك، فإن الرؤوس تخرج شعاع الليزر بزاوية ميل محددة، مما يمنع الشعاع من الانعكاس المباشر للمكونات البصرية من خلال الحوض المنصهر، مما يعزل بشكل فعال التداخل من الإشعاع الحراري وتناثر المعادن. ولذلك، فإن هذه التقنية مناسبة بشكل خاص لـ التكسية بالليزر المهام التي تتطلب إخراج ضوء مستمر لفترات طويلة، مما يعزز بشكل كبير من ثبات المعدات وعمرها الافتراضي.

3. كفاءة تكسية عالية، مناسبة للطبقات الرقيقة عالية الجودة

في المعتاد التكسية بالليزر التطبيقات، تحقق تقنية التغذية المركزية كفاءة تكسية عالية بسبب كفاءة الاقتران العالية بين المسحوق وطاقة الليزر. ويمكنها تحقيق كفاءة تكسية تتراوح بين 0.7 و1.2 متر مربع/ساعة (عندما يكون سمك طبقة التكسية 0.5-0.7 مم). بالإضافة إلى ذلك، فإن السرعة العالية التكسية بالليزر ينتج عنه وقت مكوث قصير جدًا في الحوض المصهور، مما يقلل من تخفيف طبقة التكسية ويضمن عدم تأثر خصائص الركيزة. كما تتميز طبقة التكسية التي تنتجها هذه التقنية أيضًا بخشونة سطح ممتازة ومقاومة جيدة للتشقق والحد الأدنى من التشوه الحراري لقطعة العمل، مما يجعلها مثالية للطلاء الواقي للسطح على المكونات الجديدة.

4. مقارنة شاملة بين التغذية المركزية مقابل التغذية المحورية بالمسحوق

بالمقارنة مع طرق التغذية الهوائية المحورية التقليدية للمسحوق الهوائي المحوري، فإن التغذية المركزية التكسية بالليزر يوفر مزايا في شكل تدفق المسحوق، ومتطلبات ضغط الهواء، واستخدام الطاقة. يمنع هيكل تيار المسحوق المفرد المسحوق من التداخل مع نفسه بشكل فعال. يعمل ضغط الهواء المنخفض والتغذية البطيئة للمسحوق على تعزيز تأثير التسخين بالليزر على المسحوق، مع منع ارتداد المسحوق وتناثره. فعلي التكسية بالليزر تُظهر الحالات أن المعالجة بالتغذية المركزية تؤدي إلى حدوث شرارات لطيفة مع الحد الأدنى من الترشيش، مما يحسن جودة السطح ويعزز إمكانية تكرار العملية.

الملخص والنظرة المستقبلية

استُخدمت طرق التغذية بالمساحيق خارج المحور والتغذية المحورية للمسحوق على نطاق واسع في تطوير التكسية بالليزر التقنيات، ولكن تطبيقاتها محدودة بسبب مشكلات مثل استخدام المسحوق واستقرار النظام البصري. التغذية المركزية التكسية بالليزر تعالج التقنية هذه العيوب بفعالية، وتعرض العديد من المزايا التقنية. مع التكامل العميق للسرعة العالية التكسية بالليزر والتغذية المركزية بالمسحوق، فإننا نعتقد أن “السرعة العالية التكسية بالليزر + تغذية مركزية” ستصبح الاتجاه السائد في مستقبل التكسية بالليزر, تلعب دورًا متزايد الأهمية في أسواق التصنيع وإعادة التصنيع المتطورة.