Lazer yüzey işleme, malzeme yüzeyini temassız bir şekilde-ısıtmak için yüksek-güç yoğunluğuna sahip bir lazer ışını kullanır. Soğutma için malzeme yüzeyinin kendi termal iletimini kullanan bu proses teknolojisi, yüzey modifikasyonunu gerçekleştirir. Malzeme yüzeylerinin mekanik ve fiziksel özelliklerini iyileştirmenin yanı sıra bileşenlerin aşınma direncini, korozyon direncini ve yorulma direncini arttırmak için oldukça faydalıdır. Son yıllarda lazer temizleme, lazerle söndürme, lazer alaşımlama, lazer şokla çekiçleme ve lazer tavlama gibi lazer yüzey işleme teknolojileri ile lazer kaplama, lazer 3D baskı ve lazer elektrokaplama gibi lazer katkılı üretim teknolojileri geniş uygulama olanakları gördü.
Lazer temizleme, bir iş parçasının yüzeyini ışınlamak için yüksek-enerjili darbeli bir lazer ışını kullanan, yüzeydeki kirletici maddelerin, parçacıkların veya kaplamaların anında buharlaşmasına veya soyulmasına neden olan ve böylece bir temizleme işlemi gerçekleştiren, hızla gelişen yeni bir yüzey temizleme teknolojisidir. Lazer temizliği esas olarak pas giderme, yağ giderme, boya çıkarma, kaplama çıkarma gibi işlemlere ayrılır; öncelikle metal temizliği, kültürel eser temizliği ve bina temizliğinde uygulanır. Kapsamlı işlevselliği, hassas ve esnek işlemesi, yüksek verimliliği ve enerji tasarrufu, çevre dostu olması, alt tabakaya zarar vermemesi, zekası, yüksek temizleme kalitesi, güvenliği ve geniş uygulama yelpazesine dayanarak, çeşitli endüstriyel alanlarda giderek daha fazla tercih edilmektedir. Mekanik sürtünmeyle temizleme, kimyasal korozyon temizleme, sıvı-yüksek etkili-katı temizleme ve yüksek-frekanslı ultrasonik temizleme gibi geleneksel temizleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, lazerle temizlemenin bariz avantajları vardır.
Lazerli söndürme, metallerin yüzeyini hızla ısıtmak ve soğutmak için ısı kaynağı olarak-yüksek enerjili lazerleri kullanır ve söndürme işlemini anında tamamlar. Bu, yüksek sertlikte, ultra-ince martensitik yapılarla sonuçlanır, metallerin yüzey sertliğini ve aşınma direncini artırır ve yorulma direncini arttırmak için yüzeyde basınç gerilimi oluşturur. Bu sürecin temel avantajları arasında ısıdan- etkilenen küçük bir bölge, minimum deformasyon, yüksek derecede otomasyon, esnek seçici söndürme, rafine tane sertliği ve çevre dostu olma yer alır. Örneğin, lazer noktası ayarlanabilir olup her genişlikte konumlarda söndürmeye olanak tanır; ayrıca çok-eksenli robotlarla çalışan lazer kafası, karmaşık parçaların belirli alanlarını söndürebilir. Ayrıca, lazerle söndürme son derece hızlı ısıtma ve soğutmayı içerir, bu da minimum söndürme stresi ve deformasyonla sonuçlanır. Lazerle söndürmeden önce ve sonra iş parçalarının deformasyonu neredeyse yok denecek kadar azdır, bu da onu parçaların yüksek-hassas yüzey işlemleri için özellikle uygun kılar. Şu anda, lazerle söndürme, özellikle dişlilerin, millerin, kılavuzların, çenelerin ve kalıpların servis ömrünü artırmak için, kolayca aşınabilen parçaların yüzeyini güçlendirmek için otomotiv endüstrisinde, kalıp endüstrisinde, donanım aletlerinde ve mekanik endüstrisinde dikkate değer etkilerle başarıyla uygulanmaktadır. Lazerli söndürmenin özellikleri aşağıdaki gibidir: 1) Lazerli söndürme, hızlı ısıtma ve kendi kendine-soğumayı içerir; fırın yalıtımı veya soğutma sıvısı söndürme gerektirmez. Büyük kalıp yüzeylerinin eşit şekilde söndürülmesi için kolayca uygulanabilen, kirletici olmayan, çevre dostu bir ısıl işlem işlemidir; 2) Yüksek ısıtma hızı ve küçük ısıdan{17}}etkilenen bölgenin yanı sıra yüzey taramalı ısıtma ve söndürme nedeniyle, işlenmiş kalıplarda minimum deformasyon yaşanır; 3) Lazer ışınının küçük sapma açısı nedeniyle, mükemmel yönlülüğe sahiptir ve bir ışık{19}}kılavuz sistemi aracılığıyla kalıp yüzeylerinin yerel alanlarını doğru bir şekilde söndürebilir; 4) Lazer yüzey söndürmenin sertleştirilmiş katman derinliği genellikle 0,3 ila 1,5 mm arasında değişir.
Lazer tavlama, bir malzemenin yüzeyinin lazerle ısıtıldığı, uzun süre yüksek sıcaklıklara maruz bırakıldığı ve daha sonra yavaş yavaş soğutulduğu bir ısıl işlem prosesini ifade eder. Bu işlemin temel amaçları gerilimi azaltmak, malzemenin sünekliğini ve tokluğunu arttırmak ve özel mikro yapılar oluşturmaktır. Özellikleri arasında matris yapısını ayarlama, sertliği azaltma, taneleri inceltme ve iç gerilimi ortadan kaldırma yeteneği yer alır. Son yıllarda lazer tavlama teknolojisi, yarı iletken imalat endüstrisinde de yeni bir süreç haline geldi ve entegre devrelerin entegrasyon düzeyini önemli ölçüde artırdı.
Lazer şoklu çekiçleme teknolojisi, metal malzemelerin yorulma direncini, aşınma direncini ve korozyon direncini artırmak için yüksek-yoğunluklu bir lazer ışınının oluşturduğu plazma şok dalgalarını kullanan yüksek-teknolojik bir yöntemdir. Isıdan-etkilenen bölge olmaması, verimli enerji kullanımı, ultra-yüksek gerinim oranı, güçlü kontrol edilebilirlik ve önemli güçlendirme etkisi gibi belirgin avantajlara sahiptir. Lazer şoklu çekiçleme aynı zamanda daha derin artık basınç gerilimine, daha iyi mikro yapıya ve yüzey bütünlüğüne, geliştirilmiş termal stabiliteye ve daha uzun hizmet ömrüne sahiptir. Son yıllarda hızla gelişen bu teknoloji, havacılık ve savunma sanayinde büyük bir potansiyele sahiptir. Ek olarak, siyah boya ve alüminyum folyo gibi yaygın olarak kullanılan kaplama malzemeleriyle kaplamalar esas olarak iş parçasını lazer yanıklarından korumak ve lazer enerjisi emilimini arttırmak için kullanılır. Lazer şok çekiçleme (LSP) olarak da bilinen lazer çekiçleme (LP), yüzey mühendisliğinde uygulanan bir işlemdir. Yüzey aşınma direncini (aşınma ve yorulma direnci gibi) iyileştirmek veya ince kesitlerin gücünü artırarak yüzey sertliğini artırmak amacıyla malzemelerde artık gerilim oluşturmak için darbeli, yüksek güçlü bir lazer ışınının kullanılmasını içerir. Çoğu malzeme işleme uygulamasının aksine LSP, istenen etkiyi lazerle tetiklenen ısıl işlem yoluyla değil, ışın darbesiyle mekanik işleme yoluyla elde eder. Yüksek-güçlü bir lazer ışını, hedef iş parçasının yüzeyini etkilemek için yüksek-güçlü kısa darbeler kullanır. Işın metal iş parçasına çarparak ince bir tabakayı anında buharlaştırarak plazmaya dönüştürür ve iş parçasına şok dalgası basıncı uygular. Bazen metal buharlaşmasını değiştirmek için iş parçasına ince bir opak kaplama malzemesi tabakası uygulanır. Basıncı arttırmak için, plazmayı (genellikle su) hapsetmek için diğer şeffaf kaplama malzemeleri veya eylemsiz hapsetme katmanları kullanılır. Plazma, darbe noktasında iş parçası yüzeyinin mikro yapısını yeniden şekillendiren bir şok dalgası etkisi yaratır ve bu daha sonra metalin genleşmesi ve sıkışmasından oluşan zincirleme bir reaksiyonu tetikler. Bu reaksiyonun oluşturduğu derin basınç gerilimi, bileşenin servis ömrünü uzatabilir.
Lazer alaşımlama, havacılık malzemelerinin servis koşullarına bağlı olarak, havacılık malzemelerinin yüzey modifikasyonu amacına ulaşarak, yapısal bileşenlerin yüzeyinde amorf tek nanokristal takviyeli metal-seramik kompozit kaplamalar hazırlamak için bir lazer ışınının yüksek enerji yoğunluğunu ve hızlı yoğunlaşma oranını kullanan yeni bir yüzey modifikasyon teknolojisi türüdür. Lazer alaşımlama ile karşılaştırıldığında, lazer kaplama teknolojisi, eriyik havuzunda alt tabakanın daha az seyreltilmesine, daha küçük bir ısıdan- etkilenen bölgeye, iş parçasında daha az termal deformasyona ve lazer kaplama işleminden sonra daha düşük bir hurda oranına sahiptir. Lazer kaplama, malzemelerin yüzey özelliklerini önemli ölçüde iyileştirebilir, yıpranmış malzemeleri eski haline getirebilir-ve yüksek verimlilik, yüksek hız, çevre dostu ve kirlilik içermeyen-işleme ve işlenmiş iş parçalarının iyi performansı gibi avantajlar sunar.
Lazer kaplama teknolojisi aynı zamanda yüzey mühendisliğinin gelişim yönünü ve düzeyini temsil eden yeni yüzey modifikasyon teknolojilerinden biridir. Kirlilik-içermemesi ve hazırlanan kaplama ile alt tabaka arasında metalurjik bir bağ oluşturması avantajlarından dolayı, lazer kaplama teknolojisi, çağdaş titanyum alaşımlarının yüzey modifikasyonu için bir araştırma merkezi haline gelmiştir. Lazer-kaplı seramik kaplamaların veya seramik parçacık-güçlendirilmiş kompozit kaplamaların kullanılması, titanyum alaşımlarının yüzey aşınma direncini iyileştirmenin etkili bir yoludur. Lazer kaplama teknolojisi, gerçek çalışma koşullarına göre uygun malzeme sisteminin seçilmesiyle optimum proses gereksinimlerini karşılayabilir. Lazer kaplama teknolojisi, uçak motoru bıçakları gibi çeşitli arızalı bileşenleri onarabilir.
Lazer yüzey alaşımlama ile lazer yüzey kaplama arasındaki fark, lazer yüzey alaşımlamanın, eklenen alaşım elemanlarının, alaşımlı bir katman oluşturmak üzere sıvı haldeki alt tabakanın yüzey katmanıyla tamamen karışmasına izin vermesi, lazer yüzey kaplamanın ise önceden uygulanan kaplamayı tamamen eritirken alt katmanın yüzey katmanı kısmen eriyerek kaplama katmanının ve alt katman malzemesinin, kaplama katmanının bileşimini temelde değişmeden tutarken metalurjik bir bağ oluşturmasına izin vermesidir. Lazer alaşımlama ve lazer kaplama teknolojileri esas olarak titanyum alaşımlarının yüzey aşınma direncini, korozyon direncini ve oksidasyon direncini geliştirmek için kullanılır.
Günümüzde lazer kaplama teknolojisi metal yüzeylerin onarımı ve modifikasyonunda yaygın olarak uygulanmaktadır. Geleneksel lazer kaplamanın esnek işleme, düzensiz şekil onarımı ve özel katkı özellikleri gibi avantaj ve özellikleri olmasına rağmen iş verimliliği nispeten düşüktür. Belirli endüstriyel sektörlerdeki büyük-ölçekli hızlı üretim ihtiyaçları hâlâ karşılanamıyor. Yüksek-hacimli, yüksek-hızlı üretim talebini karşılamak ve kaplama iş verimliliğini artırmak için yüksek-hızlı lazer kaplama teknolojisi ortaya çıktı.
Yüksek-hızlı lazer kaplama teknolojisi, alt tabakaya açık kusurlar olmadan metalurjik olarak bağlanan pürüzsüz, düz ve yoğun bir yüzeye sahip, yoğun, hatasız-kaplama katmanları elde edebilir. Sadece dönen gövdelere değil aynı zamanda düz ve karmaşık kavisli yüzeylere de uygulanabilmektedir. Sürekli teknolojik optimizasyon sayesinde bu teknoloji, kömür, metalurji, açık deniz platformları, kağıt, tüketici elektroniği, otomotiv, gemi yapımı, petrol ve havacılık gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılabilir ve geleneksel elektrokaplama teknolojisinin yerini alabilecek yeşil bir yeniden üretim süreci haline gelebilir.
Lazer gravür, temeli olarak CNC teknolojisini kullanan, bir malzemenin yüzeyine yüksek-enerjili bir lazer ışını yansıtan ve malzemenin yüzeyinde net desenler oluşturmak için lazerin termal etkisinden yararlanan bir süreçtir. İşlenen malzemenin lazer ışınımı altında anında erimesi ve buharlaşması, onu fiziksel olarak deforme ederek lazer kazımanın amaçlanan amacına ulaşmasını sağlar. Lazer gravür, bir nesnenin üzerine metin yazmak için lazer kullanılmasını içerir; bu teknoloji, pürüzsüz ve düzgün bir yüzeye sahip, iz bırakmayan metinler üretir ve yazılar aşınmaz. Özellikleri ve avantajları şunlardır: güvenlik ve güvenilirlik; 0,02 mm'ye kadar doğrulukla hassas ve titiz; çevre dostu ve malzemeden-tasarruflu; hızlı ve verimli, çıktı modeline göre yüksek-hızda gravür yapabilme yeteneğine sahip; düşük maliyetlidir ve işlem miktarıyla sınırlı değildir.
Bu işlem, bir lazerin nozuldan iletilen toz akışını ışınlayarak saf metal veya alaşım tozlarını doğrudan erittiği lazer kaplama teknolojisini kullanır. Lazer ışını ayrıldıktan sonra alaşım sıvısı hızla katılaşarak hızlı alaşım oluşumu sağlanır. Şu anda endüstriyel modelleme, mekanik imalat, havacılık, askeriye, inşaat, film ve televizyon, ev aletleri, hafif sanayi, tıp, arkeoloji, kültür ve sanat, oymacılık ve mücevherat alanlarında yaygın olarak uygulanmaktadır.
Günaydın, sorunuz için teşekkür ederiz. Lazer üretiminde uzmanlaşmış bir fabrikayız. Biz sadece ürün üretmiyoruz, aynı zamanda bunları satıyoruz ve ücretsiz-satış sonrası teknik hizmet sağlıyoruz. 100 watt'lık lazer ekipmanına ne için ihtiyacınız olduğunu sorabilir miyim? Esas olarak hangi malzemeyi temizlemek için, ahşap mı yoksa pas mı?
