Pelapisan laser adalah jenis teknologi salutan baharu. Ia adalah teknologi berteknologi tinggi yang melibatkan cahaya, mekanik, elektrik, bahan, pengesanan dan kawalan. Ia merupakan teknologi sokongan yang penting untuk teknologi pembuatan laser termaju dan boleh menyelesaikan masalah yang tidak dapat diselesaikan oleh kaedah pembuatan tradisional. Ia adalah teknologi berteknologi tinggi yang disokong dan dipromosikan oleh negara. Pada masa ini, teknologi pelapisan laser telah menjadi salah satu cara penting untuk penyediaan bahan baru, pembuatan bahagian logam yang cepat dan langsung, dan pembuatan semula bahagian logam yang gagal hijau. Ia telah digunakan secara meluas dalam penerbangan, petroleum, kereta, pembuatan jentera, pembinaan kapal, dan pembuatan acuan. dan industri lain. Untuk menggalakkan perindustrian teknologi pelapisan laser, penyelidik dari seluruh dunia telah menjalankan penyelidikan sistematik mengenai teknologi utama yang terlibat dalam pelapisan laser dan telah mencapai kemajuan yang ketara. Terdapat sejumlah besar penyelidikan, kertas persidangan dan paten di dalam dan luar negara yang memperkenalkan teknologi pelapisan laser dan aplikasi baharunya: termasuk peralatan pelapisan laser, bahan, proses, pemantauan dan kawalan, pemeriksaan kualiti, simulasi proses dan simulasi, dsb. setakat ini, teknologi pelapisan laser tidak boleh digunakan secara industri secara besar-besaran. Menganalisis sebabnya, terdapat faktor seperti faktor berorientasikan kerajaan, batasan kematangan teknologi pelapisan laser itu sendiri, dan tahap pengiktirafan teknologi pelapisan laser oleh semua sektor masyarakat. Oleh itu, untuk mencapai aplikasi perindustrian yang komprehensif bagi teknologi pelapisan laser, kita mesti meningkatkan publisiti, berpandukan permintaan pasaran, menumpukan usaha untuk menembusi faktor utama yang menyekat pembangunan, dan menyelesaikan teknologi utama yang terlibat dalam aplikasi kejuruteraan. Saya percaya bahawa dalam masa terdekat, Bidang aplikasi dan keamatan teknologi pelapisan laser akan terus berkembang.
Berikut ialah beberapa contoh aplikasi pelapisan laser: ketumpatan kuasa fokus pancaran laser boleh mencapai 1010~12W/cm2, dan kadar penyejukan bahan boleh setinggi 1012K/s. Ciri komprehensif ini bukan sahaja menyediakan peluang untuk pertumbuhan disiplin baharu dalam sains bahan. Ia menyediakan asas yang kukuh dan alat yang tidak pernah berlaku sebelum ini untuk merealisasikan bahan baharu atau permukaan berfungsi baharu. Leburan yang dicipta oleh pelapisan laser adalah jauh dari keadaan keseimbangan keadaan penyejukan pantas di bawah kecerunan suhu tinggi, mengakibatkan pembentukan sejumlah besar larutan pepejal supertepu, fasa metastabil, dan juga fasa baru dalam struktur pemejalan, yang mempunyai telah disahkan oleh sebilangan besar kajian. Ia menyediakan keadaan termodinamik dan kinetik baharu untuk menghasilkan lapisan komposit bertetulang zarah autogen yang digredkan secara fungsi. Pada masa yang sama, penyediaan bahan baharu dengan teknologi pelapisan laser adalah asas penting untuk pembaikan dan pembuatan semula bahagian yang gagal di bawah keadaan yang melampau dan pembuatan langsung bahagian logam. Ia telah mendapat perhatian besar dan penyelidikan pelbagai aspek daripada komuniti saintifik dan perusahaan di seluruh dunia. Pada masa ini, teknologi pelapisan laser boleh digunakan untuk menyediakan berasaskan besi, berasaskan nikel, berasaskan kobalt, berasaskan aluminium, berasaskan titanium, berasaskan magnesium, dan bahan komposit matriks logam lain. Dikelaskan secara fungsional: salutan dengan fungsi tunggal atau berbilang boleh disediakan, seperti rintangan haus, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, dsb., serta salutan berfungsi khas. Dari perspektif sistem bahan yang membentuk salutan, ia telah berkembang daripada sistem aloi binari kepada sistem berbilang komponen. Reka bentuk komposisi aloi dan kepelbagaian fungsi sistem berbilang komponen merupakan arahan pembangunan yang penting untuk penyediaan bahan baharu melalui pelapisan laser pada masa hadapan. Penyelidikan baharu menunjukkan bahawa bahan logam berasaskan keluli mendominasi aplikasi kejuruteraan negara saya. Pada masa yang sama, kegagalan bahan logam (seperti kakisan, haus, keletihan, dll.) kebanyakannya berlaku pada permukaan kerja bahagian, dan permukaan perlu diperkukuhkan. Untuk memenuhi syarat perkhidmatan bahan kerja, menggunakan kepingan besar bahan komposit berasaskan keluli bertetulang zarah bertetulang in-situ bukan sahaja membazir bahan tetapi juga sangat mahal. Sebaliknya, apabila memeriksa biomaterial semula jadi dari perspektif bionik, komposisinya padat di luar dan jarang di dalam, dan sifatnya keras di luar dan keras di dalam. Selain itu, ketumpatan-jarang, keliatan keras berubah dalam kecerunan dari luar ke dalam. Ciri-ciri biomaterial semula jadi Struktur khas menjadikannya mempunyai prestasi yang sangat baik.
Mengikut syarat perkhidmatan khas dan keperluan prestasi bahan kejuruteraan, terdapat keperluan mendesak untuk membangunkan bahan komposit matriks logam permukaan baharu dengan gabungan yang kuat dan sukar serta prestasi kecerunan. Oleh itu, menggunakan pelapisan laser untuk menyediakan kecerunan berfungsi dalam-situ komposit matriks logam bertetulang zarah yang dijana sendiri secara metalurgi kepada substrat bukan sahaja keperluan mendesak untuk amalan kejuruteraan tetapi juga trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan teknologi pengubahsuaian permukaan laser. . Teknologi pelapisan laser telah dilaporkan menyediakan komposit matriks logam bertetulang zarah autogen dalam-situ dan bahan gred berfungsi, tetapi kebanyakannya kekal pada peringkat analisis struktur dan prestasi, kawalan parameter proses, saiz, jarak dan nisbah volum fasa pengukuhan Ia masih belum mencapai tahap yang boleh dikawal. Fungsi kecerunan terbentuk melalui salutan berbilang lapisan, dan tidak dapat dielakkan terdapat masalah ikatan antara muka yang lemah antara lapisan. Masih jauh lagi perjalanan sebelum praktikal. Menggunakan teknologi pelapisan laser untuk menyediakan bahan komposit permukaan berasaskan logam dengan saiz zarah yang boleh dikawal, kuantiti dan pengedaran, kekuatan dan keliatan yang dipadankan dengan sewajarnya, dan menyepadukan fungsi kecerunan dan tetulang zarah jana sendiri dalam-situ merupakan hala tuju pembangunan yang penting pada masa hadapan. Kandungan penyelidikan melibatkan:
- Teknologi, cara dan prinsip komposisi bahan pelapisan, reka bentuk struktur dan prestasi serta teknologi kawalan untuk pelaksanaan proses.
- Penubuhan model termodinamik dan kinetik untuk pemendakan fasa pengukuhan zarah, pertumbuhan dan pengukuhan komposit matriks logam bertetulang zarah autogen berperingkat berfungsi yang disediakan oleh pelapisan laser.
- .Morfologi fasa diperkukuh zarah, struktur, fungsi dan reka bentuk bionik komposit serta teknologi kawalan saiz, kuantiti dan pengedaran.
- Penyelidikan tentang prinsip, faktor utama dan kaedah proses komposisi salutan, struktur dan kawalan kecerunan prestasi.
- Pemerhatian, kawalan analitikal, dan pencirian antara muka makro dan mikro; analisis dan pengesanan sifat konvensional bagi komposit matriks logam bertetulang zarah dalam-situ yang digredkan secara fungsional, serta tingkah laku haus dan mekanisme kegagalan di bawah keadaan kerja yang berbeza. Kejayaan dalam kandungan penyelidikan ini boleh menyelesaikan masalah ketidakpadanan dalam keserasian antara salutan dan substrat dan terdedah kepada keretakan, dan menggalakkan pengembangan bidang aplikasi teknologi pelapisan laser.
Penny Xu
Penny Xu – Pengurus Besar, Projek Pengilangan Bahan Tambahan Logam En. Penny Xu ialah Pengurus Besar yang berpengalaman dan pakar strategik dalam sektor pembuatan aditif logam, memainkan peranan penting sebagai jambatan antara teknologi dan perniagaan. Dengan perspektif makro yang luar biasa dan keupayaan penyepaduan sumber, beliau menyelia penggunaan komersial dan pelaksanaan strategik projek AM logam. Tanggungjawab teras Encik Xu adalah untuk melibatkan diri secara mendalam dengan arah aliran pasaran yang canggih dan keperluan teknikal pelanggan mewah. Beliau cemerlang dalam menentukan cabaran teras pelanggan berkaitan prestasi, kos dan masa utama, dan menterjemah keperluan ini ke dalam taklimat teknikal yang jelas dan boleh diambil tindakan. Membina di atas…