Lazer Kaplama Ekipmanı Proses Tasarım Prensipleri ve Teknoloji Analizi

Ekim 28, 2019

1. Geleneksel Isı Kaynaklı Kaynak Proseslerinin Özellikleri

Oksi-asetilen biriktirme kaynağında, alev özelliklerine göre üç alev tipi tanımlanır: nötr alev, karbürleme alevi ve oksitleyici alev. Tungsten karbür partiküllerinin yanmasını ve dekarbürizasyonunu etkin bir şekilde kontrol etmek için tipik olarak 2700-3500°C sıcaklık aralığına sahip bir karbürleme alevi kullanılır. Karbürleme alevi, biriken kaynak katmanının karbon içeriğini artırırken, nispeten daha düşük ısı kaynağı sıcaklığı biriktirme işleminin verimliliğini etkileyebilir.

Buna karşılık, tungsten inert gaz (TIG) kaynağı 4000°C'nin üzerindeki sıcaklıklara ulaşabilir. Bu proseste, kaynak teline giden ısı girdisinin hassas kontrolü kritik önem taşır. Standart çalışma prosedürü, ark kullanarak ana malzemeyi ayna benzeri erimiş bir duruma ısıtmayı, ardından teli ark bölgesine hızlı bir şekilde beslemeden önce kaynak telini yeterince ısıtmayı içerir.

2. Teknik Zorluklar ve Süreç Zorlukları

Kaynak işlemi sırasında karşılaşılan en önemli zorluk, kaynak telinin ark içinde aşırı erimesini ve yanmasını önlemektir. Piyasada çeşitli tungsten karbür çubuklar veya teller mevcut olsa da, yukarıda belirtilen kaynak yöntemlerinde kullanıldığında, tungsten karbür malzemelerin erime mekanizmasındaki doğal sınırlamalar genellikle suboptimal kaplama sonuçlarıyla sonuçlanır.

Endüstrinin acilen tungsten karbür parçacıklarının yanmasını önleyebilecek ve biriktirme kaynak katmanına sıkıca bağlanmalarını sağlayabilecek yeni bir sürece ihtiyacı vardır. Bununla birlikte, tungsten karbürün tipik erimiş çelikten önemli ölçüde daha yüksek bir yoğunluğa sahip olduğunu ve tungsten karbür parçacıklarının besleme sırasında erimiş havuzun dibine kolayca çökmesine neden olduğunu belirtmek önemlidir. Bu durum, tungsten karbür ile kaplama malzemesi arasında bir tabakalaşma etkisine yol açarak tungsten karbür parçacıklarının biriken kaynak katmanında eşit olarak dağıtılmasını zorlaştırır. Sonuç olarak, kaynak tabakası istenen aşınma direnci özelliklerine ulaşamayabilir.

3. Süspansiyon Kaplama Teknolojisinin Yenilikçi Tasarımı
Ekipman Yapılandırması ve Ön İşlem

Çelik iş parçası, kaynak yapılacak yüzeyin yukarı bakmasını sağlamak için montaj platformuna hassas bir şekilde sabitlenir. Sıkıştırma işlemi tamamlandıktan sonra çelik iş parçası, sonraki kaynak işlemleri için en uygun koşulları oluşturmak üzere uygun bir ön ısıtma işlemine tabi tutulur.

Tungsten Karbür Tedarik Sistemi Optimizasyonu

Tungsten karbür sevk borusunun alt bölümü dikey düzleme 30°-45°'lik bir açıyla yerleştirilir. Ek olarak, dağıtım borusunun ucu kaynak yapılacak çelik iş parçasının yüzeyinden 20-35 mm'lik optimum bir mesafede tutulur.

Kaynak Sistemi Entegrasyonu

Kaynak cihazını doğru bir şekilde ayarlayarak, su soğutmalı kaynak torcu doğrudan çelik iş parçasının kaplama alanının üzerine yerleştirilir. Torç, çıkarma alanını hem ileri hem de geri yönde kapsamalıdır. Kaynak teli, tel besleyici tarafından su soğutmalı kaynak torcuna düzenli olarak beslenir ve ekipmanın optimum termal yönetimini sağlamak için kaynak başlamadan önce kaynak torcunun soğutma suyu sirkülasyon sistemi etkinleştirilir.

4. Elektromanyetik Kontrol ve Ark Stabilizasyon Teknolojisi

Su soğutmalı kaynak matrisinin her iki tarafına, birincil ve ikincil sarmal bobinler de dahil olmak üzere elektromanyetik saptırma cihazları yerleştirilmiştir. Alternatif akım bu bobinlerden geçtiğinde, arkın davranışını etkili bir şekilde kontrol etmek için kararlı bir elektromanyetik alan üretilir.

Kontrol sisteminin koordinasyonu altında, tel besleyici kaynak telini su soğutmalı kaynak matrisinin altındaki kaynak alanına hassas bir şekilde iletir. Daha sonra kaynak torcunun tabanca gövdesi, kaynak teli ve ark başlatıcıdan yüksek bir akım akar ve sonuçta ark plakası üzerinde kararlı, verimli bir ark oluşturur. Bu, yüksek kaliteli kaplama için güvenilir bir termal kaynak sağlar.

5. Greenstone-Tech'in Lazer Kaplama Teknolojisinin İlerlemesindeki Rolü

Greenstone-Tech, lazer kaplama ekipmanı için proses parametrelerinin ve sistem entegrasyon çözümlerinin sürekli optimizasyonuna kendini adamıştır. Greenstone-Tech, geleneksel süreçlerin teknik darboğazlarını derinlemesine analiz ederek müşterilerine daha gelişmiş ve güvenilir yüzey mühendisliği teknolojisi çözümleri sunmaya odaklanmıştır.

Graham Luo

Dr. Graham Luo – Kıdemli Mühendis, Titanyum MIM Uzmanı Dr. Graham Luo, özellikle titanyum alaşımlarına odaklanan, Metal Enjeksiyon Kalıplama (MIM) alanında tanınmış bir otoritedir. Şu anda bir Demir Dışı Metaller Araştırma Enstitüsü'nde Kıdemli Mühendis olarak görev yapan Luo, Helmholtz Alman Araştırma Merkezleri Birliği'nden doktora derecesine sahiptir ve doktora sonrası araştırmacı olarak görev yapmış olup, bu da ona üst düzey Avrupa araştırma kurumlarından derin bir teorik temel ve deneyim kazandırmıştır. Araştırmaları, titanyum hammadde reolojisi, düşük karbon/oksijen içeriğine sahip katalitik/termal bağlayıcı giderme süreçleri ve benzeri kritik alanlara odaklanarak MIM teknolojisinin özüne inmektedir…

Graham Luo'nun diğer makalelerini okuyun.