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高功率半導(dǎo)體激光熔覆設(shè)備有哪些優(yōu)勢(shì)？華鑫激光為您解說

目前應(yīng)用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢復(fù)合材料等。其中，又以鎳基材料應(yīng)用最多，與鈷基材料相比，其價(jià)格便宜。與傳統(tǒng)的堆焊、電鍍、噴涂和氣相沉積技術(shù)相比，激光熔覆技術(shù)具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

(1)冷卻速度快，使工件容易得到細(xì)結(jié)晶組織或產(chǎn)生平衡態(tài)所無法得到的非穩(wěn)態(tài)、非晶態(tài)等新相。

(2)涂層稀釋率低，與被加工件基體形成牢固的冶金結(jié)合或界面擴(kuò)散結(jié)合，通過對(duì)激光工藝功率、光斑大小及焦距等參數(shù)的調(diào)整，可以獲得良好的涂層，并且成分和稀釋度均可控。

(3)熱畸變較小，采用高功率密度熔覆時(shí)，變形可控制降低到零件的裝配公差內(nèi)。

(4)粉末選擇幾乎不需要任何限制，可以按照工藝要求使用任意種類配比的粉末材料，尤其是在低熔點(diǎn)金屬表面熔敷高熔點(diǎn)合金。

(5)能進(jìn)行選區(qū)熔覆，使得材料消耗減少，提高性能價(jià)格比。

(6)激光光束可以對(duì)難以接近的區(qū)域進(jìn)行熔覆，主要保證光斑及粉末可以照射到該區(qū)域即可。

(7)熔覆層的厚度范圍大，可以對(duì)同一部位進(jìn)行往復(fù)重復(fù)熔覆。

激光熔覆的工藝參數(shù)主要有激光功率、激光光斑直徑、熔覆行走速度、光斑離焦量、粉末送粉速度、掃描速度、預(yù)熱溫度等。這些參數(shù)對(duì)熔覆層的稀釋率、表面粗糙度、裂紋以及熔覆零件的致密性等有很大影響。各參數(shù)之間也相互影響，相互匹配，是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，須采用合理的控制方法將這些參數(shù)控制在激光熔覆工藝允許的范圍內(nèi)。同時(shí)修復(fù)工作是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)作，不同于生產(chǎn)線上的批量產(chǎn)品。工件損壞的位置大多為隨機(jī)的，即使是常磨損的也只是極少數(shù)產(chǎn)品之間的相同部位，而且很多部位表面不一定是直線或有規(guī)律的曲面，這就需要加工頭在一套熔覆動(dòng)作中需要根據(jù)要求以很多不同的姿態(tài)進(jìn)行工作，

傳統(tǒng)的多軸機(jī)床很難實(shí)現(xiàn)，通常是使用操作人員手工操作加工頭進(jìn)行人工作業(yè)，同時(shí)如前所述，還要及時(shí)根據(jù)情況調(diào)整工藝參數(shù)的匹配，這對(duì)于操作人員的技術(shù)手法、熟練程度以及專注度等要求將非常高。而且這種激光熔覆方法會(huì)產(chǎn)生被加工區(qū)的高溫、激光反射或照射的危害、加工產(chǎn)生的電弧光以及粉末飛濺產(chǎn)生的空氣粉塵污染等問題，都會(huì)對(duì)一線操作人員的身體健康造成危害。目前工業(yè)是上使用的機(jī)器人，其機(jī)械手臂在很多動(dòng)作上可以模擬人的手臂進(jìn)行動(dòng)作，同時(shí)其強(qiáng)大的電氣控制功能可以將熔覆工藝要求的參數(shù)預(yù)置在系統(tǒng)中進(jìn)行及時(shí)的調(diào)用和搭配，機(jī)器人可以在運(yùn)行的命令中加入各種外部控制指令，從而使得這項(xiàng)工作可以在預(yù)先編程設(shè)定之后進(jìn)行無人化工作，避免對(duì)操作人員造成危害的同時(shí)也防止大工件長(zhǎng)時(shí)間工作產(chǎn)生的疲勞。而且機(jī)器人在參數(shù)的控制上也人工方式要準(zhǔn)確很多。

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