Método para preparar recubrimientos de alta dureza y resistentes al desgaste mediante revestimiento láser en herramientas de corte de maquinaria agrícola.
La presente invención se relaciona con el campo técnico de la fabricación aditiva por láser y proporciona un método para preparar un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola, que comprende: apilar una pluralidad de herramientas de corte de maquinaria agrícola a procesar, y sujetarlas y restringirlas para formar una pila de herramientas de corte; colocar la pila de herramientas de corte sobre un sustrato, con la primera superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento; utilizar múltiples pasadas de impresión aditiva sobre la primera superficie de procesamiento para imprimir dos capas de capas de revestimiento, formando una estructura de primer revestimiento de estructura triangular, cuyo gradiente de espesor varía; girar la pila de herramientas de corte 90°, con la segunda superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento; usar múltiples pasadas de impresión aditiva sobre la segunda superficie de procesamiento para imprimir una capa de capas de revestimiento, formando una segunda estructura de revestimiento de estructura triangular, cuyo gradiente de espesor varía; finalmente, usar una pala de impacto neumática para impactar el espacio en la parte posterior de la herramienta de corte de maquinaria agrícola para separar la herramienta de corte de maquinaria agrícola. La presente invención realiza la producción en línea de ensamblaje mediante sujeción por lotes, resuelve el problema del agrietamiento causado por una gran entrada de calor de la capa de revestimiento preparada con una sola herramienta y mejora la eficiencia de producción.
1. Método de preparación de un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola, caracterizado porque incluye los siguientes pasos:
apilar una pluralidad de herramientas de corte de maquinaria agrícola a procesar, y sujetarlas y restringirlas mediante herramientas para formar una pila de herramientas de corte; en donde la superficie de procesamiento de recubrimiento de cada herramienta de corte de maquinaria agrícola es la superficie de trabajo del lado largo y la superficie superior de la herramienta de corte conectada directamente a la superficie de trabajo del lado largo, y al apilar las herramientas de corte de maquinaria agrícola, las superficies de trabajo del lado largo de la se apilan una pluralidad de herramientas de corte para formar la primera superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y las superficies superiores de la pluralidad de herramientas de corte se apilan para formar la segunda superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y la primera superficie de procesamiento es adyacente a la segunda superficie de procesamiento; colocar la pila de herramientas de corte sobre un sustrato con la primera superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento; planificar la trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la primera superficie de procesamiento de acuerdo con la forma de la superficie de trabajo del lado largo de la herramienta de corte de maquinaria agrícola y, en consecuencia, realizar el aditivo de revestimiento láser en un entorno de gas protector y tomar el largo superficies de trabajo laterales de la pluralidad de herramientas de corte de maquinaria agrícola. Se imprimen dos capas de capas de revestimiento mediante un método aditivo de múltiples pasadas para formar una primera estructura de revestimiento de estructura triangular con variación de gradiente de espesor; el lado más grueso de la primera estructura de revestimiento está situado en la posición de la cara extrema adyacente a la segunda superficie de procesamiento, formando una estructura de soporte para preparar la segunda estructura de revestimiento en la segunda superficie de procesamiento; la pila de herramientas de corte se gira 90°, con la segunda superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento; la trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la segunda superficie de procesamiento se planifican de acuerdo con la forma de la superficie superior de la herramienta de corte de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, y el aditivo de revestimiento láser se realiza en consecuencia bajo un ambiente de gas protector, y un se imprime una capa de capa de revestimiento mediante un método aditivo de múltiples pasadas sobre la superficie superior de las herramientas de corte de múltiples herramientas de corte de maquinaria agrícola para formar una segunda estructura de revestimiento de estructura triangular con variación de gradiente de espesor; el lado más grueso de la segunda estructura de revestimiento está situado en la posición de la cara extrema adyacente a la primera superficie de procesamiento; cada herramienta de corte de maquinaria agrícola se separa impactando el espacio trasero de la herramienta de corte de maquinaria agrícola con una pala de impacto neumática.
2. El método para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola según la reivindicación 1 se caracteriza porque durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento y la segunda estructura de revestimiento, el láser La trayectoria del revestimiento adopta un método alternativo.
3. El método para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola según la reivindicación 1 se caracteriza porque durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento, cada pasada de revestimiento láser cruza secuencialmente la superficie de trabajo del lado largo de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, y después de completar el procesamiento de las superficies de trabajo del lado largo de todas las herramientas de corte de maquinaria agrícola apiladas bajo esta pasada, el cabezal de revestimiento láser gira 180 grados para realizar la siguiente pasada de procesamiento, en el que la tasa de superposición de pasadas adyacentes es del 40 % al 50 %.
4. El método para preparar un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la segunda estructura de revestimiento, cada pasada de revestimiento láser secuencialmente cruza la superficie superior de la herramienta de corte de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, y después de completar el procesamiento de las superficies superiores de todas las herramientas de corte de maquinaria agrícola apiladas bajo esta pasada, el cabezal de revestimiento láser gira 180 grados para realizar la siguiente pasada de procesamiento , donde la tasa de superposición de pasadas adyacentes es del 40% al 50%.
5. El método para preparar un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento y la segunda estructura de revestimiento, el espesor de la capa de revestimiento presenta una tendencia de cambio de gradiente, formando así una estructura triangular.
6. El método para preparar un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola según la reivindicación 5, caracterizado porque el cambio de gradiente del espesor de la capa de revestimiento se logra controlando el cambio de gradiente del polvo. cantidad de alimentación.
7. El método para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola según la reivindicación 1, caracterizado porque en el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento y la segunda estructura de revestimiento, el polvo de revestimiento se selecciona entre materiales compuestos de WC a base de Ni.
8. El método para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola de acuerdo con las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque en la primera estructura de recubrimiento de la estructura triangular, el espesor máximo de recubrimiento es de 3 mm, el el espesor mínimo es de 0.15 mm y la longitud es de 50 mm; las pasadas de revestimiento son de 20 pasadas;
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. caudal de protección de 40-50 ml/min;
La planificación del proceso de alimentación de polvo se muestra en la Tabla 1, en la que el proceso de alimentación de polvo incluye 20 pasos de alimentación de polvo y la cantidad de alimentación de polvo tiene una tendencia de cambio de gradiente continuo.
9. El método para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola según la reivindicación 1-7 se caracteriza porque, en la segunda estructura de recubrimiento de la estructura triangular, el espesor máximo de recubrimiento es de 1.5 mm. , el espesor mínimo es de 0.15 mm y la longitud es de 25 mm; las pasadas de revestimiento son de 10 pasadas;
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. caudal de protección de 40-50 ml/min;
La planificación del proceso de alimentación de polvo se muestra en la Tabla 2, en la que el proceso de alimentación de polvo incluye 10 pasos de alimentación de polvo y la cantidad de alimentación de polvo tiene una tendencia de cambio de gradiente continuo.
10. Una estructura de recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste sobre la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola preparada según el método descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1-9.
tecnología de fondo
Las herramientas de corte de maquinaria agrícola son la máxima prioridad del desarrollo agrícola moderno. El desarrollo de herramientas de corte para maquinaria agrícola es una poderosa fuerza impulsora para el avance de la maquinaria agrícola y la tarea principal de mejorar el desarrollo agrícola. En la actualidad, tanto en el país como en el extranjero, se están realizando esfuerzos para investigar y aplicar nuevas tecnologías y procesos para mejorar las herramientas de corte de la maquinaria agrícola. Las cuchillas de segadoras, las palas agrícolas de aflojamiento profundo, las rejas de arado, las cuchillas de cultivadores rotativos, las cuchillas para máquinas de microlabranza, las cuchillas para cosechadoras agrícolas, etc. en maquinaria agrícola están expuestas al suelo, arena, grava y escombros durante mucho tiempo. La principal forma de falla de las herramientas de corte de maquinaria agrícola es el desgaste. En la actualidad, la tecnología de revestimiento es la tecnología más utilizada para mejorar la resistencia al desgaste de las herramientas de corte de maquinaria agrícola en esta etapa, pero tiene problemas como una gran zona afectada por el calor y una fácil deformación de las piezas de trabajo. Por lo tanto, es exigente con el grosor y la forma de la superficie de las piezas de maquinaria agrícola, especialmente para la modificación del procesamiento de herramientas de corte ligeramente planas, lo que es fácil de provocar deformaciones y grietas internas debido al estrés térmico.
Contenido de la invención
El propósito de la presente invención es proponer un método simple y eficiente para preparar una capa de revestimiento de alta dureza y resistente al desgaste mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola, que puede realizar una producción industrial automatizada, alta precisión de formación del revestimiento y alta planitud de la superficie. de la capa de revestimiento, cumple con los requisitos de uso sin posprocesamiento, reduce los costos de producción y acorta los ciclos de procesamiento, y proporciona una solución de procesamiento para resolver los problemas de producción de herramientas de corte de maquinaria agrícola de alto rendimiento con bajo costo y alta eficiencia.
Según el primer aspecto de la presente invención, se propone un método para preparar un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser de herramientas de corte de maquinaria agrícola, que comprende los siguientes pasos:
apilar una pluralidad de herramientas de corte de maquinaria agrícola a procesar, y sujetarlas y restringirlas mediante herramientas para formar una pila de herramientas de corte; en el que la superficie de procesamiento de recubrimiento de cada herramienta de corte de maquinaria agrícola es la superficie de trabajo del lado largo y la superficie superior de la herramienta de corte conectada directamente a la superficie de trabajo del lado largo, y al apilar las herramientas de corte de maquinaria agrícola, las superficies de trabajo del lado largo de la se apilan una pluralidad de herramientas de corte para formar la primera superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y las superficies superiores de la pluralidad de herramientas de corte se apilan para formar la segunda superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y la primera superficie de procesamiento es adyacente a la segunda superficie de procesamiento;
colocar la pila de herramientas de corte sobre un sustrato con la primera superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento;
Planificar la trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la primera superficie de procesamiento de acuerdo con la forma de la superficie de trabajo del lado largo de la herramienta de corte de maquinaria agrícola y, en consecuencia, realizar el aditivo de revestimiento láser en un entorno de gas protector. Se imprime la superficie. con dos capas de capas de revestimiento mediante un método aditivo de múltiples pasadas para formar una primera estructura de revestimiento de una estructura triangular con un cambio de gradiente de espesor; el lado más grueso de la primera estructura de revestimiento está situado en la posición de la cara extrema adyacente a la segunda superficie de procesamiento, formando una estructura de soporte para preparar la segunda estructura de revestimiento en la segunda superficie de procesamiento;
La pila de herramientas de corte se gira 90°, con la segunda superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento;
La trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la segunda superficie de procesamiento se planifican de acuerdo con la forma de la superficie superior de la herramienta de corte de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, y el aditivo de revestimiento láser se realiza en consecuencia bajo un ambiente de gas protector, y un se imprime una capa de capa de revestimiento sobre la superficie superior de las herramientas de corte de múltiples herramientas de corte de maquinaria agrícola mediante un método aditivo de múltiples pasadas para formar una segunda estructura de recubrimiento de una estructura triangular con un cambio de gradiente de espesor; el lado más grueso de la segunda estructura de revestimiento está situado en la posición de la cara extrema adyacente a la primera superficie de procesamiento;
El espacio trasero de la herramienta de corte de maquinaria agrícola es impactado por una pala de impacto neumática para separar cada herramienta de corte de maquinaria agrícola.
Como implementación opcional, en la primera estructura de recubrimiento de la estructura triangular, el espesor máximo del recubrimiento es de 3 mm, el espesor mínimo del recubrimiento es de 0.15 mm y la longitud es de 50 mm; el número de pasadas de revestimiento es 20;
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. caudal de protección de 40-50 ml/min;
El proceso de alimentación de polvo incluye 20 pasadas de alimentación de polvo y la cantidad de alimentación de polvo tiene una tendencia de cambio de gradiente continuo.
Como implementación opcional, en la segunda estructura de recubrimiento de la estructura triangular, el espesor máximo del recubrimiento es 1.5 mm, el espesor mínimo del recubrimiento es 0.15 mm y la longitud es 25 mm; el número de pasadas de revestimiento es 10.
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. caudal de protección de 40-50 ml/min;
El proceso de alimentación de polvo incluye 10 pasadas de alimentación de polvo, y la cantidad de alimentación de polvo está en una tendencia de cambio de gradiente continuo.
Según el segundo aspecto del propósito de la presente invención, también se propone una estructura de recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza sobre la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola preparada mediante el método antes mencionado.
Según el esquema técnico anterior, el método de preparación de revestimiento por láser del revestimiento resistente al desgaste de alta dureza sobre la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola propuesto por la presente invención realiza la producción en línea de ensamblaje mediante sujeción por lotes, lo que no solo resuelve el problema de agrietamiento causado por una gran entrada de calor de la capa de revestimiento preparada con una sola herramienta, pero también mejora la eficiencia de producción, realiza la preparación de un recubrimiento resistente al desgaste en gradiente ajustando la cantidad de alimentación de polvo para que coincida con el espesor apropiado de la capa de revestimiento, reduce el posprocesamiento pasos, mejora la eficiencia de la producción y acorta el ciclo de producción.
Debe entenderse que todas las combinaciones de los conceptos antes mencionados y los conceptos adicionales descritos con más detalle a continuación pueden considerarse parte del objeto inventivo de la presente divulgación siempre que dichos conceptos no se contradigan entre sí. Además, todas las combinaciones de la materia reivindicada se consideran parte de la materia inventiva de la presente divulgación.
Los aspectos, realizaciones y características anteriores y otros de las enseñanzas de la presente invención se pueden entender mejor a partir de la siguiente descripción junto con los dibujos adjuntos. Otros aspectos adicionales de la presente invención, tales como las características y/o efectos beneficiosos de las realizaciones ejemplares, serán evidentes a partir de la siguiente descripción o se aprenderán mediante la práctica de realizaciones específicas según las enseñanzas de la presente invención.
Descripción de los dibujos.
Los dibujos no están pensados para ser dibujados a escala. En los dibujos adjuntos, cada componente idéntico o aproximadamente idéntico mostrado en cada figura puede representarse con el mismo número de referencia. Para mayor claridad, no todos los componentes están marcados en cada figura.
Ahora, se describirán realizaciones de diversos aspectos de la presente invención a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de preparación de revestimiento por láser para un revestimiento de alta dureza y resistente al desgaste en la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola según una realización de la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste preparado sobre la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola según una realización de la presente invención.
La Figura 3 es un diagrama esquemático de un proceso para preparar un recubrimiento de alta dureza y resistente al desgaste sobre la superficie de una herramienta de corte de maquinaria agrícola según una realización de la presente invención.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de la estructura física de una herramienta de corte de maquinaria agrícola según una realización de la presente invención.
La Figura 5 es un diagrama esquemático de la estructura física de una pila de herramientas de corte formada por el apilamiento vertical de herramientas de corte de maquinaria agrícola según una realización de la presente invención.
La Figura 6 es un diagrama esquemático del procesamiento aditivo de revestimiento por láser de una pila de herramientas de corte según una realización de la presente invención.
La FIG 7 es un diagrama esquemático de una estructura de revestimiento preparada sobre la superficie de una pila de herramientas de corte según una realización de la presente invención.
La Figura 8 es un diagrama esquemático de una estructura de revestimiento preparada sobre la superficie de una única herramienta de corte de máquina agrícola después de que se separan las herramientas de corte de máquina agrícola de la pila de herramientas de corte según una realización de la presente invención.
Métodos de implementación específicos
Para comprender mejor el contenido técnico de la presente invención, se citan y describen realizaciones específicas a continuación junto con los dibujos adjuntos.
En esta divulgación, se describen diversos aspectos de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, y en los dibujos adjuntos se muestran muchas realizaciones ilustrativas.
Las realizaciones de la presente divulgación no necesariamente pretenden incluir todos los aspectos de la presente invención. Debe entenderse que los diversos conceptos y realizaciones presentados anteriormente, así como los que se describen con más detalle a continuación, se pueden implementar de muchas maneras, porque los conceptos y realizaciones divulgados en la presente invención no se limitan a ninguna implementación. Además, algunos aspectos divulgados en la presente invención se pueden usar solos o en cualquier combinación apropiada con otros aspectos divulgados en la presente invención.
El sistema de preparación de revestimiento láser para un revestimiento de alta dureza y resistente al desgaste en la superficie de herramientas de corte de maquinaria agrícola como se muestra en la Figura 1 incluye un cabezal de revestimiento láser 1, un gabinete de control 3, un sistema de control de procesamiento de revestimiento 4 y un polvo de gas portador. El alimentador 5 en la Figura 10 representa una única herramienta de corte de maquinaria agrícola, y múltiples herramientas de corte de maquinaria agrícola están apiladas verticalmente para formar una pila de herramientas de corte 1, como se muestra en las Figuras 100 y 5.
En una realización opcional, el número de pilas se puede determinar según la forma y el tamaño de la herramienta de corte de la maquinaria agrícola, y normalmente se seleccionan de 3 a 10 para apilar para formar una superficie de procesamiento adecuada para la fabricación aditiva. En una realización de la presente invención, se apilan, a modo de ejemplo, 5 herramientas de corte de una cosechadora de maíz.
El cabezal de revestimiento láser 1 está instalado en el brazo del robot, y el gabinete de control 3 se usa para controlar el movimiento del brazo del robot de acuerdo con la señal de control del sistema de control PLC 4, para controlar que el cabezal de revestimiento láser funcione de acuerdo a una trayectoria predeterminada y realizar un procesamiento aditivo de revestimiento láser.
El alimentador de polvo de gas portador 5 utiliza gas argón y está controlado por el sistema de control de procesamiento de revestimiento 4 para alimentar polvo a la boquilla de alimentación de polvo debajo del cabezal de revestimiento láser 1 y a la superficie de la pila de herramientas de corte 100.
El sistema de control de procesamiento de revestimiento 4 puede implementarse mediante un sistema de control PLC de grado industrial.
Junto con el ejemplo que se muestra en la Figura 2-8, se utiliza como ejemplo explicativo la herramienta de corte de estructura plana utilizada en la cosechadora de maíz. Generalmente, la herramienta de corte de maquinaria agrícola tiene una estructura plana rectangular, que incluye dos superficies de trabajo, a saber, una superficie de trabajo lateral larga más estrecha y una superficie superior de la herramienta de corte adyacente a ella, como se muestra en las Figuras 2, 3 y 4.
En una realización de la presente invención, las herramientas de corte de maquinaria agrícola 10 se apilan verticalmente para formar una pila integral de herramientas de corte 100, como se muestra en las Figuras 5 y 6, y las superficies correspondientes de la pila de herramientas de corte 100, es decir, las superficies de procesamiento respectivamente. formadas por las múltiples superficies de trabajo laterales largas y las múltiples superficies superiores de la herramienta de corte, se someten a un procesamiento de revestimiento para preparar una estructura de revestimiento.
En combinación con las Figuras 2 y 3, se puede revestir primero una primera estructura de recubrimiento sobre la superficie de procesamiento correspondiente a la superficie de trabajo del lado largo, y su borde está al ras con la superficie de procesamiento correspondiente a la superficie superior de la herramienta de corte, para facilitar la preparación de la segunda estructura de recubrimiento sobre la superficie de procesamiento correspondiente a la superficie superior de la herramienta de corte, y la primera estructura de recubrimiento constituye una estructura de soporte.
Utilizaremos un ejemplo específico para describir más específicamente el proceso de preparación de un recubrimiento resistente al desgaste de alta dureza mediante revestimiento láser en la superficie de herramientas de corte de maquinaria agrícola. Como se muestra en las Figuras 3, 5, 6 y 7, incluye específicamente los siguientes pasos:
Apile múltiples herramientas de corte 10 de maquinaria agrícola para ser procesadas y sujételas a través de herramientas, tal como a través de un tornillo de banco plano, para formar una pila de herramientas de corte 100; en el que la superficie de procesamiento de recubrimiento de cada herramienta de corte de maquinaria agrícola es la superficie de trabajo del lado largo y la superficie superior de la herramienta de corte conectada directamente a la superficie de trabajo del lado largo. Al apilar las herramientas de corte de la maquinaria agrícola, como se muestra en la Figura 5, el lado largo de las múltiples herramientas de corte se apilan. Las superficies de trabajo laterales se apilan para formar la primera superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y las superficies superiores de las múltiples herramientas de corte se apilan. para formar la segunda superficie de procesamiento de la pila de herramientas de corte, y la primera superficie de procesamiento es adyacente a la segunda superficie de procesamiento;
La pila de herramientas de corte 100 se coloca sobre el sustrato con la primera superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento, como se muestra en la Figura 3;
De acuerdo con la forma de la superficie de trabajo del lado largo de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, se planifican la trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la primera superficie de procesamiento, y el aditivo de revestimiento láser se aplica en consecuencia bajo un ambiente de gas protector, y se imprimen dos capas de capas de revestimiento en las superficies de trabajo laterales largas de múltiples herramientas de corte de maquinaria agrícola mediante un método aditivo de múltiples pasadas. Se forma la primera estructura de revestimiento 101 de la estructura triangular y su gradiente de espesor cambia; el lado más grueso de la primera estructura de recubrimiento está ubicado en la posición de la superficie extrema adyacente a la segunda superficie de procesamiento, formando una estructura de soporte para preparar la segunda estructura de recubrimiento en la segunda superficie de procesamiento; el polvo de revestimiento se selecciona entre materiales compuestos de WC a base de Ni;
La pila de herramientas de corte 100 se gira 90°, con la segunda superficie de procesamiento mirando hacia arriba como superficie de revestimiento;
La trayectoria del revestimiento, el proceso de escaneo láser y el proceso de alimentación de polvo en la segunda superficie de procesamiento se planifican de acuerdo con la forma de la superficie superior de la herramienta de corte de la herramienta de corte de maquinaria agrícola, y el aditivo de revestimiento láser se aplica en consecuencia bajo un ambiente de gas protector. Las superficies superiores de múltiples herramientas de corte de maquinaria agrícola se imprimen con una capa de revestimiento mediante un método aditivo de múltiples pasadas para formar una segunda estructura de revestimiento 102 de una estructura triangular, cuyo gradiente de espesor varía; el lado más grueso de la segunda estructura de revestimiento está situado en la superficie extrema adyacente a la primera superficie de procesamiento; el polvo de revestimiento se selecciona de una base de Ni
material compuesto para inodoros; La figura 7 es un diagrama esquemático de la estructura de revestimiento preparada en las dos superficies de la pila de herramientas de corte;
La pala de impacto neumática se utiliza para impactar el espacio posterior de la herramienta de corte de maquinaria agrícola para separar cada herramienta de corte de maquinaria agrícola y obtener una única herramienta de corte de maquinaria agrícola con un revestimiento de alta resistencia al desgaste en la superficie, como se muestra en la FIG8.
Debe entenderse que la estructura de recubrimiento se prepara en dos superficies adyacentes de la pila de herramientas de corte, y no se prepara ningún recubrimiento en las otras dos superficies opuestas a las dos superficies, y hay un cierto espacio entre las herramientas de corte. Por lo tanto, en la realización de la presente invención, la pala de impacto neumática se utiliza para impactar el espacio trasero de la herramienta de corte de maquinaria agrícola para lograr la separación de las herramientas de corte.
Entre ellos, el proceso de revestimiento por láser utiliza una alimentación de polvo de gas portador coaxial de múltiples boquillas, como una alimentación de polvo de cuatro vías, y la atmósfera de gas protector y el gas portador de alimentación de polvo durante el proceso de revestimiento son ambos argón.
Como se muestra en las Figuras 5 y 6, durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento 101 y la segunda estructura de revestimiento, la trayectoria del revestimiento láser adopta un método alternativo.
Por ejemplo, durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento 101, cada pasada de revestimiento láser debe cruzar secuencialmente la superficie de trabajo del lado largo de la herramienta de corte de maquinaria agrícola. Después de completar el procesamiento de la superficie de trabajo del lado largo de todas las herramientas de corte de maquinaria agrícola apiladas bajo esta pasada, el cabezal de revestimiento láser gira 180 grados para realizar la siguiente pasada, en la que la tasa de superposición de las pasadas adyacentes es del 40 % al 50 %.
Durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la segunda estructura de revestimiento 102, cada pasada de revestimiento láser debe cruzar secuencialmente la superficie superior de la herramienta de corte de la herramienta de corte de maquinaria agrícola. Después de completar el procesamiento de la superficie superior de la herramienta de corte de todas las herramientas de corte de maquinaria agrícola apiladas bajo esta pasada, el cabezal de revestimiento láser gira 180 grados para realizar la siguiente pasada, en la que la tasa de superposición de pasadas adyacentes es del 40 % al 50 %. .
En particular, según la estructura de la herramienta de corte con disolvente, durante el proceso de aditivo de revestimiento láser de la primera estructura de revestimiento 101 y la segunda estructura de revestimiento 102, el espesor de la capa de revestimiento muestra una tendencia de cambio de gradiente, formando así una estructura triangular.
En una realización opcional, se ha descubierto mediante pruebas experimentales reales que cuando la cantidad de alimentación de polvo es de 2.0 r/min, el espesor de la capa de revestimiento es de 1.5 mm. El cambio de gradiente del espesor de la capa de revestimiento se logra controlando el cambio de gradiente de la cantidad de alimentación de polvo.
Tomando como ejemplo la herramienta de corte de estructura plana utilizada en la cosechadora de maíz, en la primera estructura de recubrimiento 101 de la estructura triangular, el espesor máximo del recubrimiento es de 3 mm, el espesor mínimo es de 0.15 mm y la longitud es de 50 mm; las pasadas de revestimiento son 20 pasadas.
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. Caudal de protección de 40-50 ml/min.
La primera capa de revestimiento tiene el número 1 y la cantidad de alimentación de polvo es de 0.1 r/min. La vigésima capa de revestimiento tiene el número 20 y la cantidad de alimentación de polvo es de 20 r/min.
La planificación del proceso de alimentación de polvo se muestra en la Tabla 3, en la que el proceso de alimentación de polvo incluye 20 pasos de alimentación de polvo y la cantidad de alimentación de polvo cambia en un gradiente continuo.
En la segunda estructura de recubrimiento 102 de la estructura triangular, el espesor máximo del recubrimiento es 1.5 mm, el espesor mínimo es 0.15 mm y la longitud es 25 mm; las pasadas de revestimiento son 10.
El proceso de escaneo láser incluye: seleccionar una potencia de láser de 1300W-2000W, un punto circular del rayo láser, un diámetro de punto de 5 mm, una velocidad de línea de escaneo de 10-30 mm/s, una tasa de superposición del 50% y un argón. Caudal de protección de 40-50 ml/min.
La planificación del proceso de alimentación de polvo se muestra en la Tabla 4, en la que el proceso de alimentación de polvo incluye 10 pasos de alimentación de polvo y la cantidad de alimentación de polvo cambia en un gradiente continuo.
En otra realización, la cantidad de alimentación de polvo se puede ajustar y determinar según el requisito de espesor del recubrimiento y el valor de velocidad de la línea.
Aunque la presente invención se ha descrito como anteriormente con una realización preferida, no se pretende limitar la presente invención. Aquellos con conocimientos habituales en el campo técnico al que pertenece la presente invención pueden realizar diversos cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Por lo tanto, el alcance de protección de la presente invención estará determinado por la definición de las reivindicaciones.
James Liu
James Liu – Ingeniero Jefe, Fabricación Aditiva de Metales con Láser DED. El Sr. James Liu es un destacado experto y líder técnico en el campo de la fabricación aditiva de metales (FA) con láser por Deposición de Energía Dirigida (DED). Se especializa en la investigación de los mecanismos de interacción entre láseres de alta energía y materiales metálicos y se dedica a impulsar la industrialización de esta tecnología para aplicaciones de fabricación de alta gama. Como inventor principal, el Sr. Liu ha obtenido numerosas patentes de invención nacionales clave. Estas patentes abarcan aspectos críticos de la tecnología DED, como el diseño del cabezal láser, los procesos de alimentación de polvo, la monitorización del baño de fusión y la planificación de la trayectoria de construcción. Es profundamente responsable…