Application et développement de la technologie de traitement laser ?

Traitement laserfait référence à l'utilisation de l'effet thermique généré par le faisceau laser projeté sur la surface du matériau pour compléter le processus de traitement, y compris le soudage au laser, la découpe au laser, la modification de surface, le marquage au laser, le perçage au laser et le micro-usinage. Utilisez des faisceaux laser pour effectuer divers traitements sur des matériaux, tels que le perçage, la découpe, le traçage, le soudage, le traitement thermique, etc. Le laser peut être adapté au traitement et à la fabrication de tout matériau, en particulier dans le traitement et la fabrication d'occasions spéciales et de matériaux spéciaux avec une précision et des exigences particulières, et joue un rôle irremplaçable.

1. Le principe du traitement laser

Le traitement au laser consiste à irradier le faisceau laser sur la surface de la pièce et à utiliser la haute énergie du laser pour couper, faire fondre le matériau et modifier les propriétés de surface de l'objet. Étant donné que le traitement au laser est un traitement sans contact, l'outil ne frottera pas directement contre la surface de la pièce pour générer de la résistance, de sorte que la vitesse de traitement au laser est extrêmement rapide, la portée de l'objet de traitement affecté par la chaleur est petite et aucun bruit n'est généré. Étant donné que l'énergie du faisceau laser et la vitesse de déplacement du faisceau peuvent être ajustées, le traitement laser peut être appliqué à différents niveaux et plages.

2. Caractéristiques du traitement laser

Les précieuses caractéristiques du laser déterminent les avantages du laser dans le domaine de l'usinage :

① Puisqu'il s'agit d'un traitement sans contact et que l'énergie du faisceau laser à haute énergie et sa vitesse de déplacement peuvent être ajustées, il peut atteindre une variété d'objectifs de traitement.

② Il peut traiter une variété de métaux et de non-métaux, en particulier des matériaux à haute dureté, haute fragilité et haut point de fusion.

③Il n'y a pas d'usure "de l'outil" pendant le traitement au laser et aucune "force de coupe" n'agit sur la pièce.

④Pendant le traitement au laser, la densité d'énergie du faisceau laser est élevée, la vitesse de traitement est rapide et il s'agit d'un traitement local, qui n'a aucun effet ou un effet minimal sur les parties non irradiées par laser. Par conséquent, la zone affectée par la chaleur est petite, la déformation thermique de la pièce est petite et la quantité de traitement ultérieur est petite.

⑤ Il peut effectuer divers traitements sur la pièce dans le récipient hermétique à travers le support transparent.

⑥Parce que le faisceau laser est facile à guider et à rassembler pour réaliser la transformation dans différentes directions, il est très facile de coopérer avec le système de commande numérique pour traiter des pièces complexes, c'est donc une méthode de traitement extrêmement flexible.

⑦En utilisant le traitement laser, l'efficacité de la production est élevée, la qualité est fiable et l'avantage économique est bon.

Technologie laser

Utilisez des faisceaux laser pour effectuer divers traitements sur des matériaux, tels que le perçage, la découpe, le traçage, le soudage, le traitement thermique, etc. Le traitement au laser présente de nombreux avantages : ①La densité de puissance du laser est élevée et la température de la pièce augmente rapidement après l'absorption du laser. et fond ou se vaporise. Même les matériaux avec un point de fusion élevé, une dureté et une fragilité élevées (comme la céramique, le diamant, etc.) peuvent également être traités au laser ; ②Tête laser Il n'y a pas de contact avec la pièce et il n'y a pas de problème d'usure de l'outil de traitement ; ③La pièce n'est pas stressée et n'est pas facile à polluer ; ④Il peut traiter la pièce en mouvement ou le matériau scellé dans la coque en verre ; ⑤L'angle de divergence du faisceau laser peut être inférieur à 1 milliarc, et le spot Le diamètre peut être aussi petit que l'ordre des microns, et le temps d'action peut être aussi court que les nanosecondes et les picosecondes. Dans le même temps, la puissance de sortie continue des lasers haute puissance peut atteindre l'ordre de kilowatts à dix kilowatts. Par conséquent, le laser convient à la fois au micro-traitement de précision et au traitement des matériaux à grande échelle ; ⑥Le faisceau laser est facile à contrôler et il est facile à combiner avec des machines de précision, une technologie de mesure de précision et des ordinateurs électroniques pour atteindre un haut degré d'automatisation et une grande précision de traitement. ⑦Dans des environnements difficiles ou des endroits difficiles d'accès pour les autres, les robots disponibles effectuent un traitement au laser.

1. perçage au laser

Les trous peuvent être percés avec un laser pulsé avec une largeur d'impulsion de {{0}}.1-1 milliseconde, ce qui est particulièrement adapté au perçage de micro-trous et de trous de forme spéciale, d'un diamètre d'environ 0,005-1 mm. Le perçage au laser a été largement utilisé dans le traitement des roulements de bijoux, des matrices de tréfilage au diamant, des filières de fibres chimiques et d'autres pièces de montres et d'instruments.

2. Découpe laser, traçage et lettrage

Dans des industries telles que la construction navale et la construction automobile, des centaines de watts à 10 000 watts de lasers CO2 continus sont souvent utilisés pour couper de grandes pièces, ce qui peut non seulement garantir des formes de courbes spatiales précises, mais également une efficacité de traitement élevée. Les lasers à semi-conducteurs de moyenne et faible puissance ou les lasers CO2 sont couramment utilisés pour couper de petites pièces. En microélectronique, les lasers sont souvent utilisés pour couper des tranches de silicium ou couper des fentes étroites, avec une vitesse rapide et une petite zone affectée par la chaleur. Le laser peut être utilisé pour graver ou marquer la pièce sur la chaîne de montage sans affecter la vitesse de la chaîne de montage, et les caractères gravés peuvent être conservés en permanence.

3. coupe au laser

Utilisez des lasers de puissance moyenne et faible pour éliminer certains matériaux sur les composants électroniques afin d'atteindre l'objectif de modifier les paramètres électriques (tels que la valeur de résistance, la capacité et la fréquence de résonance, etc.). La coupe au laser a une haute précision et une grande vitesse, et convient à la production de masse. L'utilisation de principes similaires peut réparer le masque des circuits intégrés défectueux, réparer la mémoire du circuit intégré pour améliorer le rendement et peut également ajuster avec précision l'équilibre dynamique du gyroscope.

4. Soudage au laser

Le soudage au laser a une résistance élevée, une petite déformation thermique et une bonne étanchéité. Il peut souder des matériaux de différentes tailles et propriétés, ainsi que des matériaux à point de fusion élevé (comme la céramique) et à oxydation facile. Le stimulateur cardiaque soudé au laser a une bonne étanchéité à l'air, une longue durée de vie et une petite taille.

5. traitement thermique au laser

Irradiez le matériau avec un laser, sélectionnez la longueur d'onde appropriée et contrôlez le temps d'irradiation et la densité de puissance, de sorte que la surface du matériau puisse être fondue et recristallisée pour atteindre l'objectif de trempe ou de recuit. L'avantage du traitement thermique au laser est que la profondeur du traitement thermique peut être contrôlée, la partie de traitement thermique peut être sélectionnée et contrôlée, la déformation de la pièce est petite, les pièces et composants de formes complexes peuvent être traités, et les parois intérieures de les trous borgnes et les trous profonds peuvent être traités. Par exemple, la durée de vie des pistons de cylindre peut être prolongée après un traitement thermique au laser ; les matériaux en silicium endommagés par le bombardement ionique peuvent être restaurés par traitement thermique au laser.

6. Traitement amélioré

La technologie de renforcement de surface au laser est basée sur deux processus de chauffage à haute densité d'énergie du faisceau laser et d'auto-refroidissement rapide de la pièce. Dans le renforcement de surface au laser de matériaux métalliques, lorsque la densité d'énergie du faisceau laser est à l'extrémité inférieure, il peut être utilisé pour le renforcement par transformation de phase de surface de matériaux métalliques. Lorsque le laser Lorsque la densité d'énergie du faisceau est à un niveau élevé, la tache lumineuse sur la surface de la pièce équivaut à un espace mobile, qui peut compléter une série de processus métallurgiques, y compris la refusion de surface, la carburation de surface, l'alliage de surface et le revêtement de surface . La technologie de substitution de matériaux déclenchée par ces fonctions dans des applications pratiques apportera d'énormes avantages économiques à l'industrie manufacturière.

La principale application dans la modification des matériaux d'outils est le traitement par fusion. Le traitement de fusion consiste en ce que la surface du matériau métallique fond sous l'irradiation du faisceau laser et, en même temps, se solidifie rapidement pour produire une nouvelle couche de surface. Selon le changement de la structure de surface du matériau, il peut être divisé en alliage, revêtement, refusion et raffinage, glaçage et mélange de surface.

La fusion au laser est une technologie de modification de surface qui irradie la surface d'un matériau avec un laser avec des paramètres appropriés pour fondre et condenser rapidement la surface afin d'obtenir une structure plus raffinée et homogène et les propriétés souhaitées. Il a les avantages suivants :

1. Généralement, aucun élément métallique n'est ajouté lorsque la surface est fondue et la couche fondue forme une liaison métallurgique avec la matrice du matériau.

2. Dans le processus de fusion au laser, les impuretés et les gaz peuvent être exclus, et les impuretés obtenues par refroidissement rapide et recristallisation ont une dureté, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion plus élevées.

3. La couche fondue est mince et la zone d'action de la chaleur est petite, ce qui a peu d'effet sur la rugosité de la surface et la taille de la pièce. Peut parfois être utilisé sans autre polissage.

4. Augmenter la limite de solubilité solide des atomes de soluté dans la matrice, superfiner les grains cristallins et les particules de deuxième phase, former une phase métastable et obtenir une structure monocristalline sans diffusion ni même un état amorphe, de sorte que le nouvel alliage produit peut obtenir les avantages des méthodes traditionnelles. aux excellentes performances.

Le faisceau lumineux peut être guidé à travers le chemin optique, de sorte que la position spéciale de la pièce et la surface de forme complexe peuvent être traitées.

Combinant les avantages de la technologie laser et les lacunes des technologies largement utilisées, l'application de la technologie laser au traitement de renforcement de surface des matériaux d'outils sera l'un des moyens importants d'améliorer la résistance à l'usure et la durée de vie des outils, en particulier pour la céramique et les alliages durs. Les avantages d'une dureté élevée et d'une bonne résistance à la chaleur de l'outil sont propices à l'amélioration de l'efficacité et de la précision du traitement, et peuvent couper des matériaux difficiles à usiner tels que l'acier trempé dans des conditions de traitement défavorables. En raison de leur résistance relativement faible et de leur faible ténacité, leur domaine d'application est sérieusement limité. Par conséquent, il a une signification de recherche profonde et de larges perspectives d'application pour appliquer la technologie de renforcement de surface au laser aux outils en céramique et en carbure cémenté.

Coordonnées:

Si vous avez des idées, n'hésitez pas à nous en parler. Peu importe où se trouvent nos clients et quelles sont nos exigences, nous poursuivrons notre objectif de fournir à nos clients une haute qualité, des prix bas et le meilleur service.