Kokat e shpimit trikonik funksionojnë nën kombinime të rënda të konsumimit gërryes, ngarkesës së impaktit, fërkimit, stresit të lartë të kontaktit dhe erozionit të lëngut të shpimit . Sipërfaqet kritike rreth konit, kushinetës dhe zonave funksionale ngjitur mund të përjetojnë përkeqësim të shpejtë gjatë operacioneve të vështira të shpimit.

Veshja me lazer ofron një metodë të kontrolluar për aplikimin e materialit metalik rezistent ndaj konsumimit posaçërisht në këto rajone me ngarkesë të lartë.

Në vend që të modifikojë të gjithë majën e shpimit, veshja me lazer e lokalizuar përforcon sipërfaqet e zgjedhura duke minimizuar njëkohësisht hyrjen e panevojshme të nxehtësisë dhe konsumin e materialit , duke e bërë atë të përshtatshme si për përmirësimin e sipërfaqes me komponentë të rinj, ashtu edhe për aplikime të zgjedhura të riprodhimit.

Pse majat e shpimit trikonik kërkojnë mbrojtje të lokalizuar të sipërfaqes

Gjatë shpimit, konet rrotullohen vazhdimisht kundër formacionit, ndërsa maja i nënshtrohet një ngarkese të konsiderueshme aksiale, dridhjeje dhe goditjeje.

Në varësi të formimit dhe kushteve të funksionimit, sipërfaqet e komponentëve mund të përjetojnë:

• Veshje gërryese
• Fërkimi metal-me-metal
• Veshja dhe acarimi i ngjitësve
• Dëmtimi i ndikimit
• Erozioni i lëngut të shpimit
• Humbje e lokalizuar e materialit sipërfaqësor
• Konsumimi dhe korrozioni i kombinuar

Ashpërsia e këtyre mekanizmave nuk është uniforme në të gjithë komponentin.

Disa sipërfaqe funksionale përjetojnë ngarkesa kontakti dhe konsumimi dukshëm më të larta sesa zonat përreth. Kjo e bën inxhinierinë e sipërfaqes së synuar veçanërisht të vlefshme.

Veshja me lazer e zonave kritike të konsumimit

Gjatë veshjes me lazer, pluhuri i aliazhit metalik dërgohet në një pellg shkrirjeje të gjeneruar me lazer, i kontrolluar saktësisht.

Një zonë e hollë e substratit dhe pluhuri i injektuar shkrihen së bashku, duke prodhuar një shtresë të dendur të depozituar me lidhje metalurgjike me materialin bazë.

Për aplikimet me majë trikonike, rruga e lazerit mund të programohet posaçërisht rreth rajoneve të zgjedhura të konsumimit.

Qëllimi është të merret:

Lidhje e fortë metalurgjike + hollim i kontrolluar + rezistencë e lartë ndaj konsumimit + hyrje e kufizuar e nxehtësisë + depozitim i saktë i lokalizuar.

Kjo ndryshon nga thjesht aplikimi i një shtrese të trashë mbi të gjithë komponentin. Procesi është hartuar rreth mekanizmit aktual të konsumimit dhe gjeometrisë së zonës kritike.

Zonat tipike të veshjes

Në varësi të dizajnit të majës së shpimit dhe mekanizmit të dështimit, veshja me lazer mund të merret në konsideratë për rajone të zgjedhura, të tilla si:

• Sipërfaqet e konsumimit të lidhura me konin
• Sipërfaqet ngjitur me mbështetëset
• Revista dhe rajonet mbështetëse
• Zonat e kontaktit me fërkim të lartë
• Zonat e lokalizuara të erozionit
• Sipërfaqe të tjera që kërkojnë mbrojtje shtesë ndaj konsumimit

Pozicioni i saktë i veshjes duhet të përcaktohet nga vizatimi i komponentëve, kushtet e funksionimit dhe modeli aktual i konsumimit.

Për komponentët komplekse të shpimit, duhet të shmanget depozitimi i panevojshëm. Materiali duhet të përqendrohet aty ku performanca shtesë sipërfaqësore ofron vlerë të matshme.

Materiale veshjeje rezistente ndaj konsumimit

Aliazhet me bazë kobalti, të tilla si Stellite 6, mund të përdoren në aplikime të caktuara të mjeteve të shpimit ku kërkohet rezistencë ndaj konsumimit, gërvishtjes dhe degradimit në temperatura të larta.

Stellite 6 kombinon fortësinë me rezistencë relativisht të mirë dhe zakonisht merret në konsideratë për komponentët që i nënshtrohen konsumimit të rrëshqitjes dhe kushteve të rënda të kontaktit.

Megjithatë, zgjedhja e aliazhit duhet të varet gjithmonë nga aplikimi aktual.

Sisteme të tjera me bazë kobalti, nikeli ose hekuri mund të jenë më të përshtatshme në varësi të:

• Materiali bazë
• Mekanizmi i veshjes
• Ngarkimi me ndikim
• Temperatura e punës
• Mjedis gërryes
• Fortësia e kërkuar
• Kërkesat e përpunimit mekanik

Për kushte të rënda abrazive, mund të vlerësohen edhe sistemet e materialeve të përforcuara me fazë të fortë.

Prandaj, materiali optimal nuk është domosdoshmërisht lidhja me fortësinë më të lartë, por ajo që ofron ekuilibrin e duhur të rezistencës ndaj konsumimit, fortësisë, rezistencës ndaj çarjeve dhe përputhshmërisë metalurgjike.

Parangrohja dhe Kontrolli i Çarjeve

Komponentët e shpimit shpesh prodhohen nga çelikë të lidhur me rezistencë të lartë. Kur këto substrate kombinohen me materiale veshjeje relativisht të forta, stresi termik dhe çarjet duhet të kontrollohen me kujdes.

Prandaj, ngrohja paraprake mund të përbëjë një pjesë të rëndësishme të procesit të veshjes me lazer.

Në një aplikim përfaqësues të bitit trikonik, përbërësi u ngroh paraprakisht në afërsisht 300°C para depozitimit me Stellite 6.

Kjo vlerë duhet të trajtohet si një kusht i procesit specifik për projektin dhe jo si një parametër universal.

Temperatura e përshtatshme e parangrohjes varet nga:

përbërja e substratit + gjeometria e përbërësit + aliazhi i veshjes + trashësia e depozituar + hyrja e nxehtësisë + kushtet e ftohjes.

Temperatura midis kalimeve dhe strategjia e ftohjes pas veshjes mund të kërkojnë gjithashtu kontroll për kombinime të kërkuara materialesh.

Gjeometria komplekse kërkon lëvizje të kontrolluar

Komponentët e majës së shpimit trikonik përmbajnë sipërfaqe të lakuara, të pjerrëta dhe të ndërprera që nuk mund të përpunohen gjithmonë në mënyrë efektive duke përdorur lëvizje të thjeshtë lineare.

Koka e veshjes duhet të ruajë një marrëdhënie të përshtatshme me sipërfaqen e synuar ndërsa vazhdon depozitimi.

Në varësi të gjeometrisë së komponentëve, sistemi i përpunimit mund të kërkojë koordinim:

• Lëvizja rrotulluese
• Pozicionimi linear
• Interpolim shumë-aksor
• Orientimi i kokës së lazerit
• Pozicionimi i pjesës së punës

Pajisjet e dedikuara mund të projektohen gjithashtu për ta mbajtur përbërësin në një kënd të përshtatshëm dhe për të siguruar qasje në rajonet e vështira të veshjes.

Për këtë lloj aplikimi, projektimi i instalimeve dhe kontrolli i lëvizjes janë pjesë integrale e procesit të veshjes me lazer.

Parametrat e procesit duhet të zhvillohen rreth komponentit

Mbulimi i suksesshëm me lazer kërkon koordinimin e shumë variablave në vend që të mbështetet vetëm në fuqinë e lazerit.

Parametrat e rëndësishëm përfshijnë:

• Fuqia me laser
• Madhësia e trarit
• Shpejtësia e udhëtimit
• Shkalla e furnizimit me pluhur
• Mbivendosje e gjurmëve
• Trashësia e depozituar
• Gaz mbrojtës
• Temperatura e parangrohjes
• Temperatura midis kalimeve
• Këndi i incidencës së lazerit

Këta parametra ndikojnë në hollimin, gjeometrinë e veshjes, lidhjen metalurgjike, fortësinë, tendencën për çarje dhe hyrjen e nxehtësisë.

Për mjetet e shpimit, zhvillimi i procesit duhet të fillojë me substratin aktual, materialin e veshjes dhe gjeometrinë e përbërësve.

Avantazhet kryesore për komponentët e shpimit

Kur projektohet siç duhet, veshja me lazer mund të ofrojë disa përparësi për copat trikonike dhe komponentët e ngjashëm të shpimit.

Mbrojtje e lokalizuar nga konsumimi: Materiali depozitohet posaçërisht në sipërfaqet kritike në vend që të mbulojë të gjithë përbërësin.

Lidhja metalurgjike: Shtresa e depozituar formon një ndërfaqe metalurgjike me substratin.

Hyrje e kontrolluar e nxehtësisë: Energjia e lokalizuar e lazerit zvogëlon ndikimin e panevojshëm termik në zonat përreth.

Efikasiteti i materialit: Pluhuri i aliazhit me performancë të lartë përqendrohet aty ku kërkohet funksionalisht.

Përmirësimi i performancës së sipërfaqes: Aliazhet e përshtatshme mund të përmirësojnë rezistencën ndaj konsumimit gërryes, gërvishtjes, erozionit dhe mekanizmave të tjerë të rëndë të degradimit të sipërfaqes.

Fleksibiliteti gjeometrik: Lëvizja CNC dhe lëvizja shumë-aksore lejojnë që zonat komplekse të konsumimit të përpunohen me shtigje të kontrolluara depozitimi.

Përforcim dhe Riprodhim i Komponentëve të Rinj

Veshja me lazer mund të merret në konsideratë në faza të ndryshme të ciklit jetësor të një komponenti shpimi.

Për komponentët e rinj , sipërfaqet e zgjedhura që i nënshtrohen konsumimit të lartë mund të përforcohen para shërbimit për të përmirësuar rezistencën e tyre ndaj kushteve të vështira të funksionimit.

Për komponentët e dëmtuar nga shërbimi , veshja me lazer mund të përdoret për të restauruar sipërfaqet e zgjedhura të konsumuara kur komponenti themelor mbetet i përshtatshëm për riprodhim.

Nëse një komponent shpimi i përdorur është i përshtatshëm për riparim duhet të përcaktohet nëpërmjet inspektimit para përpunimit. Komponentët me çarje strukturore, deformim të rëndë ose dëmtime të papranueshme të substratit nuk duhet të konsiderohen automatikisht të riparueshëm thjesht sepse materiali mund të depozitohet në sipërfaqe.

Aplikime përtej biteve trikonike

I njëjti parim i inxhinierisë sipërfaqësore të lokalizuar mund të zgjerohet edhe në komponentë të tjerë të shpimit dhe të fushave të naftës që i nënshtrohen konsumimit të rëndë, duke përfshirë:

• Komponentë shpimi me rul-kon
• Stabilizant
• Vishni mëngë
• Sipërfaqet e mjeteve të vrimave poshtë
• Komponentët e konsumimit të telit të shpimit
• Komponentë të tjerë të fushës së naftës me ngarkesë të lartë

Çdo aplikim kërkon një vlerësim individual të mekanizmit të konsumimit, substratit, gjeometrisë dhe mjedisit të funksionimit.

Zgjidhje për Veshje me Lazer GREENSTONE për Vegla Shpimi

GREENSTONE ofron zgjidhje për procesin e veshjes me lazer dhe pajisjet për mjetet e shpimit dhe komponentët e tjerë industrialë që kërkojnë përmirësim të lokalizuar të sipërfaqes rezistente ndaj konsumimit.

Për komponentët komplekse të shpimit, zgjidhjet mund të kombinojnë furnizimin me pluhur preciz, lëvizjen CNC ose shumë-aksore, pozicionimin rrotullues dhe pajisjet e personalizuara sipas gjeometrisë së copës aktuale të punës.

Zhvillimi i procesit mund të përfshijë gjithashtu përzgjedhjen e materialit të veshjes, strategjinë e parangrohjes, optimizimin e parametrave dhe testimin e mostrave para konfigurimit përfundimtar të pajisjeve.

Për një projekt veshjeje me lazer të një mjeti shpimi, jepni vizatimin ose fotografitë e komponentëve, materialin bazë, pozicionin e kërkuar të veshjes, mekanizmin e konsumimit, trashësinë e dëshiruar të veshjes, lidhjen e preferuar nëse specifikohet dhe kushtet e funksionimit . Këta parametra mund të përdoren më pas për të vlerësuar materialin e duhur të veshjes, strategjinë e përpunimit dhe konfigurimin e pajisjeve.