Lasersko oblaganje je nova vrsta tehnologije premaza. To je visokotehnološka tehnologija koja uključuje svjetlo, mehaniku, električnu energiju, materijale, detekciju i kontrolu. To je važna tehnologija podrške za naprednu tehnologiju proizvodnje lasera i može riješiti probleme koje tradicionalne metode proizvodnje ne mogu završiti. To je tehnologija visoke tehnologije koju podržava i promovira država. Tehnologija laserskog oblaganja danas je postala jedno od važnih sredstava za pripremu novih materijala, brzu i direktnu proizvodnju metalnih dijelova i zelenu preradu pokvarenih metalnih dijelova. Široko se koristi u avijaciji, nafti, automobilima, proizvodnji strojeva, brodogradnji i proizvodnji kalupa. i druge industrije. Kako bi promovirali industrijalizaciju tehnologije laserskog oblaganja, istraživači iz cijelog svijeta sproveli su sistematska istraživanja ključnih tehnologija uključenih u lasersko oblaganje i postigli značajan napredak. Postoji veliki broj istraživanja, konferencija i patenata u zemlji i inostranstvu koji uvode tehnologiju laserskog oblaganja i njene nove primene: uključujući opremu za lasersko oblaganje, materijale, procese, praćenje i kontrolu, inspekciju kvaliteta, simulaciju procesa i simulaciju, itd. do sada, tehnologija laserskog oblaganja ne može se industrijsko primijeniti u velikim razmjerima. Analizirajući razloge, postoje faktori poput vladinih faktora, ograničenja zrelosti same tehnologije laserskog oblaganja i stepena prepoznavanja tehnologije laserskog oblaganja od strane svih sektora društva. Stoga, da bismo postigli sveobuhvatnu industrijsku primjenu tehnologije laserske obloge, moramo povećati publicitet, biti vođeni potražnjom tržišta, fokusirati se na probijanje kroz ključne faktore koji ograničavaju razvoj i riješiti ključne tehnologije uključene u inženjerske aplikacije. Vjerujem da će se u bliskoj budućnosti, polja primjene i intenzitet tehnologije laserskog oblaganja nastaviti širiti.
Evo nekoliko primjera primjene laserskog oblaganja: fokusirana gustina snage laserskog snopa može doseći 1010~12W/cm2, a brzina hlađenja materijala može biti čak 1012K/s. Ova sveobuhvatna karakteristika ne samo da pruža mogućnosti za razvoj novih disciplina u nauci o materijalima. Pruža snažnu osnovu i alat bez presedana za realizaciju novih materijala ili novih funkcionalnih površina. Talina nastala laserskim oblaganjem je daleko od ravnotežnog stanja uslova brzog hlađenja pod visokim temperaturnim gradijentima, što rezultira stvaranjem velikog broja prezasićenih čvrstih rastvora, metastabilnih faza, pa čak i novih faza u strukturi očvršćavanja, koja ima potvrđeno velikim brojem studija. Pruža nove termodinamičke i kinetičke uslove za proizvodnju funkcionalno stepenastih in situ autogenih kompozitnih slojeva ojačanih česticama. Istovremeno, priprema novih materijala tehnologijom laserskog oblaganja je važna osnova za popravku i ponovnu proizvodnju pokvarenih dijelova u ekstremnim uvjetima i direktnu proizvodnju metalnih dijelova. Privukao je veliku pažnju i višestruko istraživanje naučne zajednice i preduzeća širom sveta. Trenutno, tehnologija laserskog oblaganja može se koristiti za pripremu kompozitnih materijala na bazi željeza, nikla, kobalta, aluminija, titana, magnezija i drugih kompozitnih materijala sa metalnom matricom. Funkcionalno klasifikovani: mogu se pripremiti premazi sa jednom ili više funkcija, kao što su otpornost na habanje, otpornost na koroziju, otpornost na visoke temperature itd., kao i specijalni funkcionalni premazi. Iz perspektive sistema materijala koji čini premaz, razvio se od binarnog sistema legure do višekomponentnog sistema. Dizajn sastava legure i multifunkcionalnost višekomponentnih sistema važni su pravci razvoja za pripremu novih materijala laserskim oblaganjem u budućnosti. Novo istraživanje pokazuje da metalni materijali na bazi čelika dominiraju inženjerskim aplikacijama u mojoj zemlji. Istovremeno, kvarovi metalnog materijala (kao što su korozija, habanje, zamor, itd.) uglavnom se javljaju na radnoj površini dijelova, te je površinu potrebno ojačati. Kako bi se zadovoljili uvjeti rada radnog komada, korištenje velikih komada in situ samogeneriranih kompozitnih materijala na bazi čelika ojačanih česticama ne samo da troši materijal već je i izuzetno skupo. S druge strane, kada se prirodni biomaterijali posmatraju iz perspektive bionike, njihov sastav je izvana gust, a iznutra rijedak, a svojstva su im tvrda izvana i žilava iznutra. Štoviše, gustoća rijetka, tvrdoća se mijenja u gradijentu od vanjske prema unutra. Osobine prirodnih biomaterijala Posebna struktura čini ga odličnim performansama.
U skladu sa posebnim uslovima rada i zahtevima za performanse inženjerskih materijala, postoji hitna potreba za razvojem novih kompozitnih materijala sa metalnom matricom sa jakim i čvrstim kombinacijama i performansama gradijenta. Stoga, korištenje laserske obloge za pripremu gradijent funkcionalnih in situ samogeneriranih kompozita metalne matrice ojačanih česticama koji su metalurški vezani za podlogu nije samo hitna potreba za inženjersku praksu već i neizbježan trend u razvoju tehnologije laserske modifikacije površine. . Prijavljeno je da tehnologija laserskog oblaganja priprema in situ autogene čestice ojačane metalne matrične kompozite i funkcionalno klasificirane materijale, ali većina njih ostaje u fazi analize strukture i performansi, kontrole parametara procesa, veličine, razmaka i volumnog omjera faza pojačanja Još nije dostigao nivo koji se može kontrolisati. Funkcija gradijenta se formira višeslojnim premazom, a neizbježan je problem slabe međuslojne veze između slojeva. Još je dug put do praktičnosti. Korištenje tehnologije laserskog oblaganja za pripremu površinskih kompozitnih materijala na bazi metala s kontroliranom veličinom čestica, količinom i distribucijom, odgovarajućom snagom i žilavošću, te integriranjem gradijentnih funkcija i in-situ samogeneriranog ojačanja česticama važan je smjer razvoja u budućnosti. Sadržaj istraživanja uključuje:
- Tehnologija, sredstva i principi sastava materijala za oblaganje, projektovanje strukture i performansi i tehnologija upravljanja za implementaciju procesa.
- Uspostavljanje termodinamičkih i kinetičkih modela za taloženje faze ojačanja česticama, rast i jačanje funkcionalno gradiranih autogenih česticama ojačanih metalnih matričnih kompozita pripremljenih laserskim oblaganjem.
- .Morfologija faza ojačana česticama, struktura, funkcija i kompozitni bionički dizajn i tehnologija kontrole veličine, količine i distribucije.
- Istraživanje principa, ključnih faktora i procesnih metoda kontrole sastava premaza, strukture i gradijenta performansi.
- Posmatranje, analitičko upravljanje i karakterizacija makro i mikro interfejsa; analiza i detekcija konvencionalnih svojstava funkcionalno gradiranih in situ kompozita metalne matrice ojačanih česticama, kao i ponašanja habanja i mehanizama kvara u različitim radnim uslovima. Proboji u ovim istraživačkim sadržajima mogu riješiti problem neusklađenosti u kompatibilnosti između premaza i podloge i sklone pucanju, te promovirati širenje područja primjene tehnologije laserskog oblaganja.
Penny Xu
Penny Xu – Generalni direktor, Projekti aditivne proizvodnje metala G. Penny Xu je iskusni generalni direktor i strateški stručnjak u sektoru aditivne proizvodnje metala, igrajući vitalnu ulogu mosta između tehnologije i poslovanja. Sa izuzetnim makro-perspektivama i sposobnostima integracije resursa, on nadgleda komercijalnu implementaciju i strateško izvršenje projekata aditivne proizvodnje metala. Osnovna odgovornost g. Xua je duboko angažovanje u najnovijim tržišnim trendovima i tehničkim zahtjevima vrhunskih klijenata. On se ističe u preciznom definisanju ključnih izazova klijenata u vezi sa performansama, troškovima i vremenom isporuke, te prevođenju tih potreba u jasne i praktične tehničke brifinge. Nadovezujući se na…