Αρχές Σχεδιασμού Διαδικασίας Εξοπλισμού Επένδυσης με Λέιζερ και Ανάλυση Τεχνολογίας

Οκτώβριος 28, 2019

1. Χαρακτηριστικά των παραδοσιακών διαδικασιών συγκόλλησης με πηγή θερμότητας

Στη συγκόλληση με εναπόθεση οξυγόνου-ακετυλενίου, αναγνωρίζονται τρεις τύποι φλόγας με βάση τα χαρακτηριστικά της φλόγας τους: ουδέτερη φλόγα, φλόγα ενανθράκωσης και οξειδωτική φλόγα. Για τον αποτελεσματικό έλεγχο της καύσης και της αποανθράκωσης των σωματιδίων καρβιδίου του βολφραμίου, χρησιμοποιείται συνήθως μια φλόγα ενανθράκωσης με εύρος θερμοκρασίας 2700-3500°C. Ενώ η φλόγα ενανθράκωσης αυξάνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα του εναποτιθέμενου στρώματος συγκόλλησης, η σχετικά χαμηλότερη θερμοκρασία πηγής θερμότητας μπορεί να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εναπόθεσης.

Αντίθετα, η συγκόλληση με αδρανές αέριο βολφραμίου (TIG) μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες άνω των 4000°C. Σε αυτή τη διαδικασία, ο ακριβής έλεγχος της εισόδου θερμότητας στο σύρμα συγκόλλησης είναι κρίσιμος. Η τυπική διαδικασία λειτουργίας περιλαμβάνει τη θέρμανση του βασικού υλικού σε μια κατάσταση τήξης που μοιάζει με καθρέφτη χρησιμοποιώντας το τόξο και στη συνέχεια την επαρκή θέρμανση του σύρματος συγκόλλησης πριν από την ταχεία τροφοδοσία του σύρματος στη ζώνη του τόξου.

2. Τεχνικές Προκλήσεις και Δυσκολίες Διαδικασίας

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, η βασική πρόκληση είναι να αποφευχθεί η υπερβολική τήξη και η καύση του σύρματος συγκόλλησης στο τόξο. Ενώ στην αγορά διατίθενται διάφορες ράβδοι ή σύρματα καρβιδίου του βολφραμίου, όταν χρησιμοποιούνται στις προαναφερθείσες μεθόδους συγκόλλησης, οι εγγενείς περιορισμοί στον μηχανισμό τήξης των υλικών καρβιδίου του βολφραμίου συχνά οδηγούν σε μη βέλτιστα αποτελέσματα επένδυσης.

Η βιομηχανία χρειάζεται επειγόντως μια νέα διαδικασία που να μπορεί να αποτρέψει την καύση σωματιδίων καρβιδίου του βολφραμίου και να διασφαλίσει την σταθερή προσκόλλησή τους στο στρώμα συγκόλλησης εναπόθεσης. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το καρβίδιο του βολφραμίου έχει σημαντικά υψηλότερη πυκνότητα από τον τυπικό τηγμένο χάλυβα, με αποτέλεσμα τα σωματίδια καρβιδίου του βολφραμίου να καθιζάνουν εύκολα στον πυθμένα της λιωμένης δεξαμενής κατά την τροφοδοσία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα φαινόμενο στρωματοποίησης μεταξύ του καρβιδίου του βολφραμίου και του υλικού επένδυσης, καθιστώντας δύσκολη την ομοιόμορφη κατανομή των σωματιδίων καρβιδίου του βολφραμίου στο εναποτιθέμενο στρώμα συγκόλλησης. Κατά συνέπεια, το στρώμα συγκόλλησης ενδέχεται να μην επιτύχει τις επιθυμητές ιδιότητες αντοχής στη φθορά.

3. Καινοτόμος Σχεδιασμός Τεχνολογίας Επένδυσης Ανάρτησης
Διαμόρφωση εξοπλισμού και προεπεξεργασία

Το χαλύβδινο τεμάχιο στερεώνεται με ακρίβεια στην πλατφόρμα στήριξης για να διασφαλιστεί ότι η επιφάνεια που πρόκειται να συγκολληθεί είναι στραμμένη προς τα πάνω. Μόλις ολοκληρωθεί η σύσφιξη, το χαλύβδινο τεμάχιο υποβάλλεται σε κατάλληλη προθέρμανση για να δημιουργηθούν οι βέλτιστες συνθήκες για τις επόμενες εργασίες συγκόλλησης.

Βελτιστοποίηση συστήματος τροφοδοσίας καρβιδίου βολφραμίου

Το κάτω τμήμα του σωλήνα παροχής από καρβίδιο του βολφραμίου είναι τοποθετημένο υπό γωνία 30°-45° ως προς το κατακόρυφο επίπεδο. Επιπλέον, το άκρο του σωλήνα παροχής διατηρείται σε βέλτιστη απόσταση 20-35 mm από την επιφάνεια του χαλύβδινου τεμαχίου που πρόκειται να συγκολληθεί.

Ενσωμάτωση συστήματος συγκόλλησης

Ρυθμίζοντας με ακρίβεια τη συσκευή συγκόλλησης, ο υδρόψυκτος πυρσός συγκόλλησης τοποθετείται ακριβώς πάνω από την περιοχή επένδυσης του χαλύβδινου τεμαχίου. Ο πυρσός πρέπει να καλύπτει την περιοχή αφαίρεσης τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω. Το σύρμα συγκόλλησης τροφοδοτείται σταθερά στον υδρόψυκτο πυρσό συγκόλλησης μέσω του τροφοδότη σύρματος και το σύστημα κυκλοφορίας νερού ψύξης του πυρσό συγκόλλησης ενεργοποιείται πριν από την έναρξη της συγκόλλησης, για να διασφαλιστεί η βέλτιστη θερμική διαχείριση του εξοπλισμού.

4. Τεχνολογία Ηλεκτρομαγνητικού Ελέγχου και Σταθεροποίησης Τόξου

Και στις δύο πλευρές της υδρόψυκτης μήτρας συγκόλλησης, εγκαθίστανται ηλεκτρομαγνητικές συσκευές εκτροπής, συμπεριλαμβανομένων πρωτογενών και δευτερογενών ελικοειδών πηνίων. Όταν εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από αυτά τα πηνία, παράγεται ένα σταθερό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο για τον αποτελεσματικό έλεγχο της συμπεριφοράς του τόξου.

Υπό τον συντονισμό του συστήματος ελέγχου, ο τροφοδότης σύρματος μεταφέρει με ακρίβεια το σύρμα συγκόλλησης στην περιοχή συγκόλλησης κάτω από την υδρόψυκτη μήτρα συγκόλλησης. Στη συνέχεια, ένα υψηλό ρεύμα ρέει μέσω του σώματος του πιστολιού συγκόλλησης, του σύρματος συγκόλλησης και του εκκινητή τόξου, σχηματίζοντας τελικά ένα σταθερό, αποτελεσματικό τόξο στην πλάκα τόξου. Αυτό εξασφαλίζει μια αξιόπιστη θερμική πηγή για επένδυση υψηλής ποιότητας.

5. Ο ρόλος της Greenstone-Tech στην προώθηση της τεχνολογίας επένδυσης με λέιζερ

Η Greenstone-Tech έχει δεσμευτεί για τη συνεχή βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διεργασίας και των λύσεων ενσωμάτωσης συστημάτων για τον εξοπλισμό επένδυσης με λέιζερ. Αναλύοντας σε βάθος τα τεχνικά σημεία συμφόρησης των παραδοσιακών διεργασιών, η Greenstone-Tech επικεντρώνεται στην παροχή στους πελάτες πιο προηγμένων και αξιόπιστων τεχνολογικών λύσεων επιφανειακής μηχανικής.

Μάικλ Σία

Michael Shea – Διευθυντής Εξωτερικού, Επικεφαλής Παγκόσμιας Επιχειρηματικής Ανάπτυξης & Ανώτερος Τεχνικός Εμπειρογνώμονας Μηχανικός Ο Michael Shea είναι Διευθυντής Εξωτερικού της Greenstone και ένας εξαιρετικά ευέλικτος ανώτερος τεχνικός εμπειρογνώμονας μηχανικός, συνδυάζοντας την παγκόσμια επιχειρηματική ηγεσία με βαθιά διεπιστημονική εμπειρία στην επένδυση με λέιζερ, την κατασκευή προσθέτων μετάλλων DED, τον καθαρισμό με λέιζερ, την απόσβεση με λέιζερ, τον εκσυγχρονισμό βιομηχανικού εξοπλισμού και την ολοκλήρωση προηγμένων συστημάτων παραγωγής. Με εκτεταμένη εμπειρία τόσο στην ανάπτυξη διεθνών αγορών όσο και στην εφαρμογή βιομηχανικής τεχνολογίας πλήρους φάσματος, ο Michael διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην προώθηση της παγκόσμιας επέκτασης της Greenstone, διασφαλίζοντας παράλληλα την τεχνική αριστεία σε ποικίλες εφαρμογές πελατών. Το μοναδικό επαγγελματικό του πλεονέκτημα έγκειται στην άψογη ενσωμάτωση εμπορικής στρατηγικής, μηχανικής εμπειρογνωμοσύνης και…

Διαβάστε περισσότερα άρθρα του Michael Shea