1. Panimula sa Teknolohiya ng Laser Cladding

Ang teknolohiya ng laser cladding ay nag-aalok ng mga makabuluhang bentahe kumpara sa iba pang mga pamamaraan sa surface engineering, kabilang ang malawak na saklaw ng aplikasyon nito, malakas na kakayahang umangkop sa proseso, at mataas na flexibility sa pagproseso. Ang laser cladding ay maaaring gamitin upang lumikha ng mga alloy coating na may mga partikular na tungkulin tulad ng wear resistance, corrosion resistance, at oxidation resistance sa ibabaw ng mga bahagi. Ang mga coating na ito ay bumubuo ng mga metalurhikong bond sa substrate, na lumilikha ng mga siksik at mataas na pagganap na reinforced layer na lubos na nagpapahaba sa buhay ng serbisyo ng mga bahagi. Bukod pa rito, ang kapal ng mga layer ng laser cladding ay maaaring umabot ng hanggang 10 mm (maihahambing sa PTA welding ngunit may mas mataas na bonding strength). Hindi tulad ng plasma spraying at iba pang mga proseso, ang laser cladding ay may mas tumpak na thermal input control, na nagreresulta sa minimal na deformation ng workpiece.

Gayunpaman, ang laser cladding ay isang mabilis na proseso ng pagkatunaw at pagtigas, kung saan ang tinunaw na pool ay sumasailalim sa mabilis na pagbabago-bago ng temperatura sa napakaikling panahon. Ito ay humahantong sa konsentrasyon ng thermal stress, na madaling magdulot ng pagbibitak ng coating. Ang mga uri at sanhi ng pagbibitak ay ang mga sumusunod:

2. Mga Uri ng Pagbibitak at ang Kanilang mga Sanhi

1. Pagbasag sa Malamig na Bahagi (Nabubuo Habang Pinapalamig)

Ang cold cracking ay pangunahing nangyayari sa panahon ng cooling phase ng proseso ng cladding. Ito ay sanhi ng mga thermal stress na lumalampas sa tensile strength ng materyal dahil sa temperature gradient sa pagitan ng molten pool at ng substrate. Upang matugunan ang isyung ito, ang mga sumusunod na hakbang ay karaniwang ginagamit:

• Paggamot sa Pag-init PaunangAng pag-init muna ng substrate bago ang laser cladding ay maaaring epektibong makabawas sa gradient ng temperatura at makapagpabagal sa bilis ng paglamig, sa gayon ay mababawasan ang mga thermal stress at maiiwasan ang mga bitak. Gayunpaman, ang temperatura ng pag-init muna ay dapat na tumpak na kontrolado. Kung ang temperatura ay masyadong mataas, maaari itong magdulot ng sobrang pag-init ng substrate, paggasgas ng butil, o maging ang pagbabago ng hugis ng bahagi, na nakakaapekto sa katumpakan ng dimensyon.
• Disenyo ng Layer ng PaglipatSa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang intermediate transition layer na tugma sa parehong substrate at cladding layer, ang stress na dulot ng hindi magkatugmang thermal expansion coefficients ay maaaring maibsan, na binabawasan ang tendensiyang magkaroon ng pagbibitak. Bagama't epektibo ang pamamaraang ito, pinapataas nito ang pagiging kumplikado ng proseso at mga gastos sa pagmamanupaktura.

2. Mainit na Pagbasag (Nabuo Habang Nagtitigas)

Ang mainit na pagbibitak ay karaniwang nangyayari sa pagtatapos ng yugto ng pagtigas ng tinunaw na pool. Kabilang sa mga pangunahing sanhi ang:

• Mga Pagsasama ng Slag at Hindi-MetalKung ang pulbos ng haluang metal ay naglalaman ng malaking dami ng mga sangkap na hindi metal (tulad ng sulfur, phosphorus, o mga dumi na mababa ang pagkatunaw), maaaring hindi ito tuluyang matunaw o lumutang palabas ng tinunaw na pool. Maaari silang makulong sa tumigas na istruktura, na nagsisilbing pinagmumulan ng pagbibitak sa ilalim ng stress.
• Hindi Pagkakatugma ng mga Parameter ng ProsesoKung ang mga parametro tulad ng lakas ng laser, bilis ng pag-scan, at bilis ng pagpapakain ng pulbos ay hindi wastong naitakda, ang tinunaw na pool ay maaaring walang sapat na oras upang mag-react o hayaang lumutang palabas ang mga hindi metal na bahagi. Sa ganitong mga kaso, dapat dagdagan nang naaangkop ang lakas ng laser, o dapat bawasan ang bilis ng pag-scan upang pahabain ang tagal ng likidong yugto ng tinunaw na pool. Makakatulong ito na mapadali ang pagtaas ng mga dumi at paglabas ng mga gas, sa gayon ay mabawasan ang panganib ng mainit na pagbibitak.

3. Pag-machining Pagbasag (Nabuo Habang Nagpoproseso)

Ang mga layer ng laser cladding ay maaari ring magkaroon ng mekanikal na pagbibitak sa mga operasyon pagkatapos ng pagproseso tulad ng pag-ikot o paggiling. Ang layer ng cladding ay kadalasang naglalaman ng matigas at malutong na mga bahagi (tulad ng mga carbide at boride), na, kung isasailalim sa labis na puwersa ng pagputol o hindi wastong paggamit ng mga kagamitan, ay maaaring humantong sa lokal na konsentrasyon ng stress, na nagreresulta sa mga microcrack o maging sa macro-scale spalling. Upang maiwasan ang isyung ito, dapat i-optimize ang mga sumusunod na kasanayan sa machining:

• Pumili ng angkop na mga materyales para sa cutting tool at mga geometric na anggulo.
• Kontrolin ang lalim ng pagputol at mga rate ng pagpapakain.
• Gumamit ng mga pamamaraan ng minimal na pagpapadulas o mababang temperaturang paglamig upang mabawasan ang temperatura at puwersa sa paggupit.

3. Buod at mga Solusyon

Ang pagbibitak sa mga patong na gawa sa laser cladding ay resulta ng pinagsamang epekto ng mga katangian ng materyal, mga parameter ng proseso, at mga kondisyon ng stress. Inirerekomenda ng Greenstone-Tech ang isang komprehensibong pamamaraan sa pagkontrol ng pagbibitak habang ginagamit, kabilang ang:

• Pagpili ng Haluang metal na Pulbos: Pagpili ng tamang pulbos ng haluang metal na tumutugma sa ninanais na pagganap at nakakabawas sa panganib ng pagbitak.
• Pag-optimize ng Parameter ng Proseso: Pagsasaayos ng mga parametro tulad ng lakas ng laser, bilis ng pag-scan, at rate ng pagpapakain ng pulbos upang matiyak ang pare-pareho at mataas na kalidad na mga patong.
• Mga Istratehiya sa Pag-init Paunang at Pagkatapos ng Paggamot: Paggamit ng preheating bago ang cladding at mga proseso pagkatapos ng treatment tulad ng heat treatment upang maibsan ang mga panloob na stress at mapahusay ang mga katangian ng materyal.
• Koordinasyon ng Makinarya: Pag-optimize ng mga operasyon pagkatapos ng pagproseso upang mabawasan ang mga mekanikal na stress at maiwasan ang pagbibitak.

Sa pamamagitan ng sistematikong pagkontrol sa mga salik na ito, posibleng epektibong mapigilan ang pagbibitak at makamit ang kumpleto, siksik, at de-kalidad na mga patong ng cladding.