Lazer kaplama yeni bir kaplama teknolojisi türüdür. Işık, mekanik, elektrik, malzeme, algılama ve kontrolü içeren yüksek teknolojili bir teknolojidir. Gelişmiş lazer üretim teknolojisi için önemli bir destekleyici teknolojidir ve geleneksel üretim yöntemlerinin çözemediği sorunları çözebilir. Devlet tarafından desteklenen ve teşvik edilen yüksek teknolojili bir teknolojidir. Günümüzde lazer kaplama teknolojisi, yeni malzemelerin hazırlanması, metal parçaların hızlı ve doğrudan üretimi ve arızalı metal parçaların yeşil yeniden imalatı için önemli araçlardan biri haline gelmiştir. Havacılık, petrol, otomobil, makine imalatı, gemi yapımı ve kalıp imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. ve diğer endüstriler. Lazer kaplama teknolojisinin sanayileşmesini teşvik etmek amacıyla dünyanın her yerinden araştırmacılar, lazer kaplamayla ilgili temel teknolojiler üzerinde sistematik araştırmalar yapmış ve önemli ilerlemeler kaydetmiştir. Lazer kaplama teknolojisini ve yeni uygulamalarını tanıtan yurtiçinde ve yurtdışında çok sayıda araştırma, konferans makalesi ve patent bulunmaktadır: lazer kaplama ekipmanı, malzemeler, süreçler, izleme ve kontrol, kalite denetimi, süreç simülasyonu ve simülasyonu vb. Ancak Lazer kaplama teknolojisi şu ana kadar endüstriyel olarak büyük ölçekte uygulanamıyor. Sebepleri analiz ettiğimizde, hükümet kaynaklı faktörler, lazer kaplama teknolojisinin olgunluğu üzerindeki sınırlamalar ve lazer kaplama teknolojisinin toplumun tüm kesimleri tarafından tanınma derecesi gibi faktörler vardır. Bu nedenle, lazer kaplama teknolojisinin kapsamlı bir endüstriyel uygulamasını başarmak için tanıtımı artırmalı, pazar talebine göre yönlendirilmeli, gelişimi kısıtlayan temel faktörleri aşmaya odaklanmalı ve mühendislik uygulamalarında yer alan anahtar teknolojileri çözmeliyiz. Yakın gelecekte lazer kaplama teknolojisinin uygulama alanlarının ve yoğunluğunun artarak devam edeceğine inanıyorum.

Lazer kaplamanın birkaç uygulama örneği aşağıda verilmiştir: lazer ışınının odaklanmış güç yoğunluğu 1010~12W/cm2'ye ulaşabilir ve malzemenin soğuma hızı 1012K/s kadar yüksek olabilir. Bu kapsamlı özellik sadece malzeme biliminde yeni disiplinlerin gelişmesi için fırsatlar sağlamakla kalmıyor. Yeni malzemelerin veya yeni fonksiyonel yüzeylerin gerçekleştirilmesi için güçlü bir temel ve benzeri görülmemiş bir araç sağlar. Lazer kaplama tarafından oluşturulan eriyik, yüksek sıcaklık gradyanları altında hızlı soğutma koşullarının denge durumundan çok uzaktadır, bu da çok sayıda aşırı doymuş katı çözeltinin, yarı kararlı fazların ve hatta katılaşma yapısında yeni fazların oluşmasına neden olur. çok sayıda çalışma tarafından doğrulanmıştır. İşlevsel olarak derecelendirilmiş yerinde otojen parçacık takviyeli kompozit katmanların üretilmesi için yeni termodinamik ve kinetik koşullar sağlar. Aynı zamanda lazer kaplama teknolojisi ile yeni malzemelerin hazırlanması, arızalanan parçaların aşırı koşullar altında onarılması ve yeniden üretilmesi ve metal parçaların doğrudan imalatı için önemli bir temel oluşturmaktadır. Dünyanın dört bir yanındaki bilim camiasından ve işletmelerden büyük ilgi gördü ve çok yönlü araştırmalar yapıldı. Şu anda, lazer kaplama teknolojisi demir bazlı, nikel bazlı, kobalt bazlı, alüminyum bazlı, titanyum bazlı, magnezyum bazlı ve diğer metal matrisli kompozit malzemeleri hazırlamak için kullanılabilir. Fonksiyonel olarak sınıflandırılmış: aşınma direnci, korozyon direnci, yüksek sıcaklık direnci vb. gibi tek veya çoklu işlevlere sahip kaplamaların yanı sıra özel fonksiyonel kaplamalar da hazırlanabilir. Kaplamayı oluşturan malzeme sistemi açısından bakıldığında ikili alaşım sisteminden çok bileşenli sisteme doğru gelişmiştir. Alaşım bileşimi tasarımı ve çok bileşenli sistemlerin çok işlevliliği, gelecekte lazer kaplamayla yeni malzemelerin hazırlanmasında önemli gelişme yönleridir. Yeni araştırmalar, çelik bazlı metal malzemelerin ülkemin mühendislik uygulamalarına hakim olduğunu gösteriyor. Aynı zamanda metal malzeme arızaları (korozyon, aşınma, yorulma vb.) çoğunlukla parçaların çalışma yüzeyinde meydana gelir ve yüzeyin güçlendirilmesi gerekir. İş parçasının servis koşullarını karşılamak için, yerinde kendiliğinden üretilen parçacık takviyeli çelik bazlı kompozit malzemelerin büyük parçalarının kullanılması, yalnızca malzeme israfına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda son derece maliyetlidir. Öte yandan doğal biyomalzemeler biyonik açısından incelendiğinde bileşimlerinin dıştan yoğun, içten seyrek olduğu, özelliklerinin dıştan sert, içten sert olduğu görülür. Üstelik yoğunluk-seyrek, sertlik-tokluk dışarıdan içeriye doğru bir eğimle değişiyor. Doğal biyomateryallerin özellikleri Özel yapısı mükemmel performansa sahip olmasını sağlar.

Mühendislik malzemelerinin özel hizmet koşulları ve performans gereksinimlerine göre, güçlü ve zorlu kombinasyonlara ve gradyan performansına sahip yeni yüzey metal matrisli kompozit malzemelerin geliştirilmesine acil ihtiyaç vardır. Bu nedenle, alt tabakaya metalurjik olarak bağlanan, gradyan fonksiyonel, yerinde kendiliğinden üretilen, parçacık takviyeli metal matris kompozitleri hazırlamak için lazer kaplamanın kullanılması, yalnızca mühendislik uygulamaları için acil bir ihtiyaç değil, aynı zamanda lazer yüzey modifikasyon teknolojisinin geliştirilmesinde de kaçınılmaz bir eğilimdir. . Lazer kaplama teknolojisinin yerinde otojen parçacık takviyeli metal matris kompozitleri ve işlevsel olarak derecelendirilmiş malzemeleri hazırladığı rapor edilmiştir, ancak bunların çoğu yapı ve performans analizi, proses parametrelerinin kontrolü, boyut, aralık ve hacim oranının kontrolü aşamasında kalmaktadır. Pekiştirme aşaması henüz kontrol edilebilir bir düzeye ulaşmamıştır. Gradyan fonksiyonu çok katmanlı kaplama yoluyla oluşturulur ve kaçınılmaz olarak katmanlar arasında zayıf arayüz bağlantısı sorunu vardır. Pratiklikten önce hala gidilecek uzun bir yol var. Kontrol edilebilir parçacık boyutu, miktarı ve dağılımı, uygun şekilde eşleştirilmiş güç ve dayanıklılık ile metal bazlı yüzey kompozit malzemeleri hazırlamak için lazer kaplama teknolojisinin kullanılması ve gradyan fonksiyonlarının ve yerinde kendi kendine üretilen parçacık takviyesinin entegre edilmesi, gelecekte önemli bir gelişme yönüdür. Araştırma içeriği şunları içerir:

1. Kaplama malzemesi bileşimi, yapısı ve performans tasarımı ve proses uygulamasına yönelik kontrol teknolojisi teknolojisi, araçları ve ilkeleri.
2. Lazer kaplama ile hazırlanan fonksiyonel dereceli otojen parçacık takviyeli metal matris kompozitlerin parçacık takviye fazı çökelmesi, büyümesi ve güçlendirilmesi için termodinamik ve kinetik modellerin oluşturulması.
3. .Parçacıkla güçlendirilmiş faz morfolojisi, yapısı, işlevi ve kompozit biyonik tasarım ve boyut, miktar ve dağılım kontrol teknolojisi.
4. Kaplama bileşimi, yapısı ve performans gradyan kontrolünün ilkeleri, temel faktörleri ve proses yöntemleri üzerine araştırma.
5. Makro ve mikro arayüzlerin gözlemlenmesi, analitik kontrolü ve karakterizasyonu; fonksiyonel olarak derecelendirilmiş yerinde parçacık takviyeli metal matris kompozitlerinin geleneksel özelliklerinin yanı sıra farklı çalışma koşulları altında aşınma davranışı ve arıza mekanizmalarının analizi ve tespiti. Bu araştırma içeriklerindeki atılımlar, kaplama ile alt tabaka arasındaki uyumsuzluk ve çatlaklara yatkınlık sorununu çözebilir ve lazer kaplama teknolojisinin uygulama alanının genişletilmesini teşvik edebilir.