หลักการออกแบบกระบวนการและการวิเคราะห์เทคโนโลยีของอุปกรณ์เคลือบด้วยเลเซอร์

28 ตุลาคม 2019

1. ลักษณะเฉพาะของกระบวนการเชื่อมด้วยแหล่งความร้อนแบบดั้งเดิม

ในการเชื่อมแบบใช้แก๊สออกซีอะเซทิลีน สามารถจำแนกประเภทของเปลวไฟได้ 3 ประเภทตามลักษณะของเปลวไฟ ได้แก่ เปลวไฟกลาง เปลวไฟเพิ่มคาร์บอน และเปลวไฟออกซิไดซ์ โดยทั่วไปจะใช้เปลวไฟเพิ่มคาร์บอนที่มีช่วงอุณหภูมิ 2700-3500°C เพื่อควบคุมการเผาไหม้และการลดคาร์บอนของอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าเปลวไฟเพิ่มคาร์บอนจะเพิ่มปริมาณคาร์บอนในชั้นเชื่อม แต่เนื่องจากอุณหภูมิของแหล่งความร้อนค่อนข้างต่ำ จึงอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการเชื่อมได้

ในทางตรงกันข้าม การเชื่อมแบบ TIG (Tungsten Inert Gas) สามารถทำอุณหภูมิได้สูงกว่า 4000°C ในกระบวนการนี้ การควบคุมความร้อนที่ป้อนเข้าลวดเชื่อมอย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง ขั้นตอนการทำงานมาตรฐานประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานจนหลอมเหลวเป็นเงาเหมือนกระจกโดยใช้ประกายไฟ จากนั้นจึงให้ความร้อนแก่ลวดเชื่อมอย่างเหมาะสมก่อนที่จะป้อนลวดเข้าไปในบริเวณประกายไฟอย่างรวดเร็ว

2. ความท้าทายทางเทคนิคและความยากลำบากในกระบวนการ

ในระหว่างกระบวนการเชื่อม ความท้าทายที่สำคัญคือการป้องกันการหลอมละลายและการไหม้ของลวดเชื่อมมากเกินไปในอาร์ค แม้ว่าจะมีแท่งหรือลวดทังสเตนคาร์ไบด์หลายชนิดวางจำหน่ายในตลาด แต่เมื่อนำมาใช้ในวิธีการเชื่อมดังกล่าว ข้อจำกัดโดยธรรมชาติในกลไกการหลอมละลายของวัสดุทังสเตนคาร์ไบด์มักส่งผลให้ผลลัพธ์การเคลือบผิวไม่ดีเท่าที่ควร

อุตสาหกรรมมีความต้องการอย่างเร่งด่วนสำหรับกระบวนการใหม่ที่สามารถป้องกันการไหม้ของอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์และรับประกันการยึดเกาะที่แน่นหนาของอนุภาคเหล่านั้นกับชั้นเชื่อม อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ ทังสเตนคาร์ไบด์มีความหนาแน่นสูงกว่าเหล็กหลอมเหลวทั่วไปอย่างมาก ทำให้อนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ตกตะกอนลงสู่ก้นของบ่อหลอมเหลวได้ง่ายในระหว่างการป้อน ส่งผลให้เกิดการแบ่งชั้นระหว่างทังสเตนคาร์ไบด์และวัสดุหุ้ม ทำให้ยากต่อการกระจายอนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์อย่างสม่ำเสมอในชั้นเชื่อมที่สะสม ส่งผลให้ชั้นเชื่อมอาจไม่สามารถมีคุณสมบัติทนต่อการสึกหรอตามที่ต้องการได้

3. การออกแบบนวัตกรรมของเทคโนโลยีแผ่นปิดผนังแบบแขวน
การกำหนดค่าอุปกรณ์และการเตรียมการเบื้องต้น

ชิ้นงานเหล็กจะถูกยึดอย่างแม่นยำบนแท่นยึดเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่จะเชื่อมหันขึ้นด้านบน เมื่อการยึดเสร็จสมบูรณ์แล้ว ชิ้นงานเหล็กจะได้รับการอุ่นล่วงหน้าอย่างเหมาะสมเพื่อสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเชื่อมในขั้นตอนต่อไป

การเพิ่มประสิทธิภาพระบบจัดหาทังสเตนคาร์ไบด์

ส่วนล่างของท่อส่งทังสเตนคาร์ไบด์จะถูกวางทำมุม 30°-45° กับระนาบแนวตั้ง นอกจากนี้ ปลายของท่อส่งจะถูกวางไว้ในระยะที่เหมาะสม คือ 20-35 มม. จากพื้นผิวของชิ้นงานเหล็กที่จะเชื่อม

การบูรณาการระบบการเชื่อม

โดยการปรับอุปกรณ์เชื่อมอย่างแม่นยำ หัวเชื่อมระบายความร้อนด้วยน้ำจะถูกวางตำแหน่งไว้เหนือบริเวณที่ต้องการเคลือบผิวของชิ้นงานเหล็กโดยตรง หัวเชื่อมควรครอบคลุมบริเวณที่ต้องการตัดออกทั้งในทิศทางด้านหน้าและด้านหลัง ลวดเชื่อมจะถูกป้อนเข้าสู่หัวเชื่อมระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างต่อเนื่องโดยเครื่องป้อนลวด และระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นของหัวเชื่อมจะถูกเปิดใช้งานก่อนเริ่มการเชื่อม เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการจัดการความร้อนที่เหมาะสมที่สุดของอุปกรณ์

4. เทคโนโลยีการควบคุมด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการรักษาเสถียรภาพของอาร์ค

อุปกรณ์เบี่ยงเบนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าติดตั้งอยู่ทั้งสองด้านของแผ่นเชื่อมระบายความร้อนด้วยน้ำ ซึ่งรวมถึงขดลวดเกลียวหลักและขดลวดเกลียวรอง เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดเหล่านี้ จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพขึ้น เพื่อควบคุมพฤติกรรมของอาร์คได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ภายใต้การประสานงานของระบบควบคุม เครื่องป้อนลวดจะส่งลวดเชื่อมไปยังบริเวณเชื่อมใต้แผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างแม่นยำ จากนั้นกระแสไฟฟ้าแรงสูงจะไหลผ่านตัวปืนเชื่อม ลวดเชื่อม และตัวจุดอาร์ค ทำให้เกิดอาร์คที่เสถียรและมีประสิทธิภาพบนแผ่นอาร์ค ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีแหล่งความร้อนที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมคุณภาพสูง

5. บทบาทของ Greenstone-Tech ในการพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบด้วยเลเซอร์

Greenstone-Tech มุ่งมั่นที่จะปรับปรุงพารามิเตอร์กระบวนการและโซลูชันการบูรณาการระบบสำหรับอุปกรณ์การเคลือบด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง โดยการวิเคราะห์อย่างละเอียดถึงปัญหาคอขวดทางเทคนิคของกระบวนการแบบดั้งเดิม Greenstone-Tech มุ่งเน้นที่จะมอบโซลูชันเทคโนโลยีวิศวกรรมพื้นผิวที่ทันสมัยและน่าเชื่อถือยิ่งขึ้นให้แก่ลูกค้า

ไมเคิล เชีย

ไมเคิล เชีย – ผู้อำนวยการฝ่ายต่างประเทศ ผู้นำด้านการพัฒนาธุรกิจระดับโลก และผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเทคนิคอาวุโส ไมเคิล เชีย ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายต่างประเทศของกรีนสโตน และเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเทคนิคอาวุโสที่มีความสามารถรอบด้าน โดยผสมผสานความเป็นผู้นำทางธุรกิจระดับโลกเข้ากับความเชี่ยวชาญเชิงลึกในหลากหลายสาขา ได้แก่ การเคลือบด้วยเลเซอร์ การผลิตโลหะแบบเติมเนื้อวัสดุด้วย DED การทำความสะอาดด้วยเลเซอร์ การชุบแข็งด้วยเลเซอร์ การปรับปรุงอุปกรณ์อุตสาหกรรมให้ทันสมัย ​​และการบูรณาการระบบการผลิตขั้นสูง ด้วยประสบการณ์มากมายทั้งในด้านการพัฒนาตลาดต่างประเทศและการนำเทคโนโลยีอุตสาหกรรมไปใช้อย่างครบวงจร ไมเคิลมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนการขยายธุรกิจระดับโลกของกรีนสโตน พร้อมทั้งรับประกันความเป็นเลิศทางเทคนิคในแอปพลิเคชันของลูกค้าที่หลากหลาย จุดแข็งเฉพาะตัวของเขาอยู่ที่การบูรณาการกลยุทธ์ทางการค้า ความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม และ…

อ่านบทความเพิ่มเติมโดย ไมเคิล เชีย