Le traitement de surface au laser consiste à utiliser un faisceau laser à haute densité de puissance pour chauffer la surface du matériau sans contact. La technologie de modification de surface est réalisée par le refroidissement par conduction de la surface du matériau lui-même. Il présente un grand avantage dans l'amélioration des propriétés mécaniques et physiques de la surface du matériau, ainsi que dans l'amélioration de la résistance à l'usure, à la corrosion et à la fatigue des pièces. Ces dernières années, les technologies de traitement de surface au laser telles que le nettoyage au laser, la trempe au laser, l'alliage au laser, le renforcement des chocs au laser, le recuit au laser, ainsi que le revêtement au laser, l'impression 3D au laser, le placage au laser et d'autres technologies de fabrication additive au laser ont ouvert la voie à de larges perspectives d'application. .
1. nettoyage au laser
Nettoyage au laserest une nouvelle technologie de nettoyage de surface en développement rapide, qui utilise un faisceau laser pulsé à haute énergie pour irradier la surface de la pièce à usiner afin que la surface de la saleté, des particules ou du revêtement s'évapore instantanément ou se décape par expansion, afin d'obtenir un processus propre. Le nettoyage au laser est principalement divisé en élimination de la rouille, élimination de l'huile, élimination de la peinture, revêtement et autres processus ; Principalement utilisé dans le nettoyage des métaux, le nettoyage des reliques culturelles, le nettoyage des bâtiments, etc. Basé sur ses fonctions complètes, son traitement précis et flexible, son rendement élevé et ses économies d'énergie, sa protection de l'environnement écologique, l'absence de dommages au substrat, son intelligence, sa bonne qualité de nettoyage, sa sécurité, sa large gamme d'applications et d'autres caractéristiques et avantages, il est de plus en plus populaire dans divers domaines industriels.
Comparé aux méthodes de nettoyage traditionnelles telles que le nettoyage par friction mécanique, le nettoyage contre la corrosion chimique, le nettoyage liquide solide à fort impact, le nettoyage par ultrasons à haute fréquence, le nettoyage au laser présente des avantages évidents.
2. Trempe laser
Trempe laserutilise le laser à haute énergie comme source de chaleur pour rendre la surface métallique chaude et froide rapidement, terminer instantanément le processus de trempe, obtenir une dureté élevée, une structure martensitique ultra-fine, améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface métallique et former une compression contrainte sur la surface pour améliorer la résistance à la fatigue. Les principaux avantages de ce procédé comprennent une petite zone affectée thermiquement, une faible déformation, un degré élevé d'automatisation, une bonne flexibilité de trempe sélective, une dureté élevée du grain raffiné et une protection intelligente de l'environnement. Par exemple, le point laser peut être ajusté pour éteindre la position de n'importe quelle largeur ; Deuxièmement, la tête laser est reliée à un robot multi-axes pour éteindre la zone désignée des pièces complexes. Par exemple, la trempe laser est extrêmement chaude et froide, et les contraintes et déformations de trempe sont faibles. La déformation de la pièce avant et après la trempe laser peut être presque ignorée, elle est donc particulièrement adaptée au traitement de surface de pièces nécessitant une haute précision.
À l'heure actuelle, le durcissement au laser a été appliqué avec succès au renforcement de surface des pièces d'usure dans l'industrie automobile, l'industrie des moules, les outils de quincaillerie et l'industrie des machines, en particulier pour améliorer la durée de vie des engrenages, de la surface de l'arbre, du rail de guidage, des mâchoires et des moules. et d'autres pièces d'usure, et l'effet est remarquable. Les caractéristiques de trempe laser sont les suivantes :
1) La trempe laser est un chauffage rapide, un auto-refroidissement et ne nécessite pas d'isolation du four ni de trempe du liquide de refroidissement. Il s'agit d'un processus de traitement thermique de protection de l'environnement vert et sans pollution, qui peut être facile à mettre en œuvre une trempe uniforme de grandes surfaces de moules ;
2) Étant donné que la vitesse de chauffage du laser est rapide, la zone affectée par la chaleur est petite et la trempe thermique par balayage de surface est une trempe thermique locale instantanée, de sorte que la déformation du moule traité est très faible ;
3) En raison du faible angle de divergence du faisceau laser, il a une bonne directivité et peut effectuer une trempe locale précise de la surface du moule via le système de guidage de lumière ;
4) La profondeur de la couche durcie de la trempe de surface au laser est généralement de 0,3 ~ 1,5 mm.
3. recuit laser
Le recuit au laser fait référence au processus de traitement thermique qui utilise un laser pour chauffer la surface d'un matériau, exposer le matériau à des températures élevées pendant une longue période, puis le refroidir lentement. L’objectif principal du processus est de libérer les contraintes, d’augmenter la ductilité et la ténacité du matériau et de produire une microstructure spéciale. Il peut ajuster la structure matricielle, réduire la dureté, affiner le grain et éliminer les contraintes internes. Ces dernières années, la technologie de recuit laser est également devenue un nouveau processus dans l'industrie de transformation des semi-conducteurs, qui peut grandement améliorer l'intégration des circuits intégrés.
4. Renforcement des chocs laser
La technologie de renforcement des chocs laser est une sorte de haute technologie qui utilise une onde de choc plasma générée par un puissant faisceau laser pour améliorer la capacité anti-fatigue, anti-usure et anti-corrosion des matériaux métalliques. Il présente les avantages d'une absence de zone affectée par la chaleur, d'une utilisation élevée de l'énergie, d'un taux de déformation élevé, d'une forte contrôlabilité et d'un effet de renforcement remarquable. Dans le même temps, le renforcement des chocs laser présente les caractéristiques d’une contrainte de compression résiduelle plus profonde, d’une meilleure microstructure et intégrité de surface, d’une meilleure stabilité thermique et d’une durée de vie plus longue. Ces dernières années, la technologie s’est développée rapidement et elle est très utile dans les domaines de l’aérospatiale et de la défense nationale. De plus, le rôle de l'utilisation du revêtement est principalement de protéger la pièce contre les brûlures laser et d'améliorer l'absorption de l'énergie laser, et les matériaux de revêtement couramment utilisés sont la peinture noire et la feuille d'aluminium.
Le grenaillage laser (LP), également connu sous le nom de renforcement par choc laser (LSP), est un procédé appliqué au domaine de l'ingénierie des surfaces, c'est-à-dire l'utilisation de faisceaux laser pulsés de haute puissance pour créer une contrainte résiduelle dans un matériau afin d'améliorer la résistance aux dommages de la surface du matériau (telle que la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue), ou pour améliorer la résistance de la section mince d'un matériau afin de renforcer la dureté de surface du matériau.
Contrairement à la plupart des applications de traitement des matériaux, LSP n'utilise pas la puissance laser pour le traitement thermique afin d'obtenir les résultats souhaités, mais utilise plutôt l'impact du faisceau pour l'usinage. Faisceau laser haute puissance avec surface de la pièce cible à impact d'impulsion courte haute puissance.
Le faisceau de lumière frappe la pièce métallique, la vaporisant instantanément en une fine couche d'état plasma et appliquant une pression d'onde de choc sur la pièce. Parfois, une fine couche de revêtement opaque est fixée à la pièce pour remplacer l'évaporation du métal. Pour le pressuriser, le plasma (généralement de l'eau) est capturé à l'aide d'autres matériaux de revêtement transparents ou de couches d'interférence inertielle.
Le plasma produit un effet d'onde de choc, remodelant la microstructure de surface de la pièce au point d'impact, ce qui crée à son tour une réaction en chaîne d'expansion et de compression du métal. La contrainte de compression profonde générée par cette réaction peut prolonger la durée de vie du composant.
5. Alliage laser
L'alliage laser est une nouvelle technologie de modification de surface, qui peut préparer un revêtement composite de cermet renforcé nanocristallin unique amorphe sur la surface des pièces structurelles en fonction des différentes conditions de service des matériaux aéronautiques en utilisant un faisceau laser à haute densité d'énergie avec un taux de chauffage et de condensation élevé. Par rapport à la technologie d'alliage laser, la technologie de revêtement laser présente les caractéristiques d'un taux de dilution plus faible du substrat dans le bain fondu, d'une zone affectée thermiquement plus petite, d'une déformation thermique plus faible de la pièce et d'un taux de rebut plus faible de la pièce après le traitement de revêtement laser. Le revêtement laser peut améliorer considérablement les propriétés de surface des matériaux, peut être réparé en cas de défaillance de l'usure, avec une efficacité élevée, une vitesse rapide, une protection de l'environnement verte, aucune pollution et de bonnes performances de la pièce après traitement.
6. revêtement laser
Revêtement laserLa technologie est également l'une des nouvelles technologies de modification de surface représentant l'orientation du développement et le niveau de l'ingénierie de surface. La technologie de revêtement laser est devenue un point chaud dans l'étude de la modification de surface des alliages de titane en raison de ses avantages d'absence de pollution et de liaison métallurgique entre le revêtement et le substrat. Le revêtement céramique de revêtement laser ou le revêtement composite renforcé de particules de céramique est un moyen efficace d'améliorer la résistance à l'usure de la surface des alliages de titane. En fonction des conditions de travail réelles, le système de matériaux approprié est sélectionné et les meilleures exigences de processus peuvent être obtenues grâce à la technologie de revêtement laser. La technologie de revêtement laser peut réparer diverses pièces défectueuses, telles que les pales de moteurs d’avion.
La différence entre l'alliage de surface laser et le revêtement de surface laser réside dans le fait que la couche d'alliage est formée en mélangeant les éléments d'alliage ajoutés et la surface du substrat à l'état liquide. Le revêtement de surface laser consiste à faire fondre tout le pré-revêtement et à faire fondre la surface du substrat, de sorte que la couche de revêtement et le matériau du substrat forment une combinaison métallurgique et maintiennent la composition de la couche de revêtement fondamentalement inchangée. La technologie d'alliage laser et de revêtement laser est principalement utilisée pour améliorer la résistance à l'usure de surface, la résistance à la corrosion et la résistance de qualité des alliages de titane.
À l'heure actuelle, la technologie de revêtement laser a été largement utilisée dans la réparation et la modification de surfaces métalliques, mais bien que le revêtement laser traditionnel présente les avantages et les caractéristiques d'un traitement flexible, d'une réparation de forme, d'un additif personnalisé, etc., l'efficacité de travail est faible et les besoins de production et de transformation rapides et à grande échelle requis dans certains domaines de production ne peuvent pas être satisfaits. Afin de répondre à la demande de production à haut volume et à grande vitesse et d'améliorer l'efficacité du revêtement, la technologie de revêtement laser à grande vitesse a vu le jour.
7. gravure laser
Le traitement de gravure au laser consiste à utiliser la technologie de commande numérique comme base, le faisceau laser à haute énergie projeté sur la surface du matériau, l'utilisation de l'effet thermique du laser, la surface du matériau pour produire un modèle clair de processus de traitement au laser. La déformation physique du matériau de traitement lors de la fusion instantanée et de la gazéification sous l'irradiation de la gravure laser peut permettre à la gravure laser d'atteindre l'objectif de traitement. La gravure au laser est l'utilisation du laser pour écrire des mots sur l'objet, cette technologie a gravé le mot sans marques, la surface de l'objet est lisse et plate, l'écriture ne s'usera pas. Ses caractéristiques et avantages comprennent : la sécurité et la fiabilité ; Précise et fine, la précision peut atteindre 0,02 mm ; Économise la protection de l'environnement, le traitement économise les matériaux ; Gravure à grande vitesse et à grande vitesse selon le modèle de sortie ; Faible coût, non limité par le nombre de traitements.
8. Impression 3D laser
Le processus utilise la technologie de revêtement laser, l'utilisation d'une buse d'irradiation laser transportant le flux de poudre, faisant fondre directement la poudre élémentaire ou d'alliage, une fois le faisceau laser parti, le liquide d'alliage se solidifie rapidement pour obtenir un moulage rapide d'alliage. À l'heure actuelle, il a été largement utilisé dans la modélisation industrielle, la fabrication de machines, l'aérospatiale, l'armée, l'architecture, le cinéma et la télévision, les appareils électroménagers, l'industrie légère, la médecine, l'archéologie, la culture et l'art, la sculpture, la bijouterie et d'autres domaines.
9. Traitement de surface laser et fabrication additive
À l'heure actuelle, les technologies, processus et équipements de traitement de surface au laser et de fabrication additive sont largement utilisés dans la métallurgie, les machines minières, les moules, l'énergie pétrolière, les outils matériels, le transport ferroviaire, l'aérospatiale, les machines et d'autres industries.
10. galvanoplastie laser
La galvanoplastie laser est une nouvelle technologie de galvanoplastie par faisceau à haute énergie, qui revêt une grande importance pour la production et la réparation de dispositifs microélectroniques et de circuits intégrés à grande échelle. À l'heure actuelle, bien que les principes du placage laser, de l'ablation laser, du dépôt laser plasma et de l'injection laser soient encore en cours de recherche, cette technologie est déjà utilisée. Lorsqu'un laser continu ou un laser pulsé est irradié sur la surface cathodique du bain de galvanoplastie, non seulement la vitesse de dépôt du métal peut être grandement améliorée, mais le revêtement non blindé avec la géométrie complexe attendue peut également être obtenu en contrôlant la trajectoire. du faisceau laser par ordinateur.
Par rapport à la galvanoplastie ordinaire, ses avantages sont :
(1) La vitesse de dépôt est rapide, comme le placage à l'or au laser jusqu'à 1 μm/s, le placage au cuivre au laser jusqu'à 10 μm/s, le placage à l'or au jet laser jusqu'à 12 μm/s, le placage au cuivre au jet laser jusqu'à 50 μm/s ;
(2) Le dépôt de métal se produit uniquement dans la zone d'irradiation laser et le revêtement de dépôt local peut être obtenu sans utiliser de mesures de protection, simplifiant ainsi le processus de production ;
(3) la force de liaison du revêtement est grandement améliorée ;
(4) Contrôle automatique facile à réaliser ;
(5) Économisez les métaux précieux ;
(6) Économisez des investissements en équipement et du temps de traitement.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. est une entreprise de haute technologie spécialisée dans la R&D, la fabrication et la vente de machine de revêtement laser automatique, de machine de revêtement laser à grande vitesse, de machine de trempe laser, de machine de soudage laser et d'équipement d'impression laser 3D. Nos produits sont rentables et vendus au pays et à l'étranger. Si vous êtes intéressé par nos produits, veuillez nous contacter au bob@gshenglaser.com.