激光表面處理是采用大功率密度的激
光束,以非接觸性的方式加熱
材料表面.借助于材料表面本身傳導(dǎo)冷卻,來(lái)實(shí)現(xiàn)其表面改性的工藝技術(shù)。它在改善材料表面的力學(xué)性能和物理性能,以及提高零件的耐磨、耐蝕、耐疲勞性能方面大有裨益。近年來(lái),激光清洗、激光淬火、激光合金化、激光沖擊強(qiáng)化、激光退火等激光表面處理技術(shù),以及激光熔覆、激光
3D打印、激光電鍍等激光增材制造技術(shù)迎來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。
V?yQm4 <=_!8A 1.激光清洗
Hc8^w6S1@ 激光清洗是目前快速發(fā)展的新型表面清潔技術(shù),其采用高能脈沖激光束照射工件表面,使表面的污物、顆;蛲繉铀查g蒸發(fā)或膨脹剝離,從而達(dá)到潔凈化的工藝過(guò)程。激光清洗主要分為除銹、除油、除漆、除涂層等工藝;主要應(yīng)用于金屬類清洗,文物類清洗,建筑類清洗等。基于其功能全面、加工精準(zhǔn)靈活、高效節(jié)能、綠色環(huán)保、對(duì)基材無(wú)損傷、智能、清洗質(zhì)量好、安全、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),它在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域愈發(fā)受青睞。與機(jī)械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)力沖擊清洗、高頻超聲清洗等傳統(tǒng)清洗方法相比,激光清洗具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
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3C 2.激光淬火
.n_Z0&i/w 激光淬火采用高能量激光作為熱源,使金屬表面快熱快冷,瞬間完成淬火過(guò)程,得到高硬度、超細(xì)的馬氏體組織,提高金屬表面的硬度和耐磨性,并且在表面形成壓應(yīng)力,提高抗疲勞能力。這項(xiàng)工藝的核心優(yōu)勢(shì)包括熱影響區(qū)小、變形量小、自動(dòng)化程度高、選區(qū)淬火柔性好、細(xì)化晶粒硬度高和智能環(huán)保。譬如激光光斑可調(diào),能夠?qū)θ我鈱挾鹊奈恢眠M(jìn)行淬火;其次,激光頭配合多軸
機(jī)器人聯(lián)動(dòng),可對(duì)復(fù)雜零件的指定區(qū)域進(jìn)行淬火。又如,激光淬火極熱速冷,淬火應(yīng)力及變形小。激光淬火前后工件的變形幾乎可以忽略,因此特別適合高精度要求的零件表面處理。當(dāng)前,激光淬火已成功應(yīng)用于汽車行業(yè)、模具行業(yè)、五金工具、機(jī)械行業(yè)中易損件的表面強(qiáng)化,尤其是在提高齒輪、軸面、導(dǎo)軌、鉗口、模具等易損件的使用壽命方面,效果顯著。激光淬火的特點(diǎn)如下:
i{N?Y0YQs0 1)激光淬火是快速加熱、自激冷卻,不需要爐膛保溫和冷卻液淬火,是一種無(wú)污染綠色環(huán)保熱處理工藝,可以很容易實(shí)行對(duì)大型模具表面進(jìn)行均勻淬火;
sKW~+] 2)由于激光加熱速度快,熱影響區(qū)小,又是表面掃描加熱淬火,即瞬間局部加熱淬火,所以被處理的模具變形很;
#\N8E-d 3)由于激光束發(fā)散角很小,具有很好的指向性,能夠通過(guò)導(dǎo)光
系統(tǒng)對(duì)模具表面進(jìn)行精確的局部淬火;
g:~q&b[q6 4)激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3~1.5mm。
l#C<bDw PUD8 3.激光退火
\kV|S=~@ 激光退火是指利用激光加熱材料表面,將材料曝露于高溫一段很長(zhǎng)時(shí)間后,然后再慢慢冷卻的熱處理制程。該工藝主要目的是釋放應(yīng)力、增加材料延展性和韌性、產(chǎn)生特殊顯微結(jié)構(gòu)等。其特點(diǎn)是能夠調(diào)整基體組織、降低硬度、細(xì)化晶粒和消除內(nèi)應(yīng)力。近年來(lái),激光退火技術(shù)也成為
半導(dǎo)體加工行業(yè)的一種新工藝,可大幅提高集成電路的集成度。
eQyc< |1H9,:*% 4.激光沖擊強(qiáng)化
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