Page 27 - LFWC_MarApr2018_eMag

应用天地 Applications

a) b) 光模式内的能量分布、产生动态光束
形状，可以在保证孔周围被硬化的同
时，不对零件的冶金属性产生负面影
响。该软件目前已被集成到生产线中
1 mm 1 mm
用于曲轴的激光硬化，处理每个曲轴
c) 图3：硬化区截面和孔硬化的光学显微图像：带 的时间为 180s。
状硬化（a）以及带状和圆角硬化，硬化深度可控
DSS 软件减少了需要相邻激光轨
（b）。DSS软件允许对孔周围进行硬化，并对零
件的冶金属性没有负面影响（c）。 迹的情况，因为扫描宽度可以动态调

1000 µm

三个不同的图形分别显示了在能量密
2
度相同（107/mm ）、激光功率不同的
情况下获得的处理结果。从图中可以
看出，这三种情况材料表面的处理结
果差别还是很大的，从表面基本没什
么变化（第一张图，功率 2kW）到
表面熔化（最后一张图，功率 6kW）。 图4：用于硬化曲轴的DSS软件；图中显示了激光扫描参数的变化。
这是因为材料响应两种不同类型的变 上有润滑孔、几何形状迥异复杂，并 整（见图 4）。在有些情况下，重叠相
化（加工速度或激光功率）是不能对 且曲轴本身也有着十分苛刻的机械加 邻激光轨迹是必须的，因为由于物理
等的 ：加工速度的变化主要影响微结 工要求。使用 DSS 软件，通过定制激 限制扫描模式不够宽，调整 2D 光束
构变化和硬化区的深度 ；激光功率的 光束的形状和能量密度分布，可以成 的能力允许在重叠区域中产生最小的
变化影响所能提供的温度，这将涉及 功实现这些几何形状复杂的零部件的 回火面积。DSS 软件可用于快速创建
到材料中的温度梯度。 硬化处理。 不同的模式——沿着一条表面要求不
将扫描产品和 DSS 软件相结合， 图 3 显示了处理区域的两个不同 断变化的路径，操作员可以自定义光
从而能够实时、动态地调节激光束地 的截面 ：带状硬化结果，以及硬化深 束形状，在被处理工件的几何形状和
形状。 度可控的带状硬化和圆角硬化。激光 激光能量分布之间形成一种直接关系。
硬化的主要挑战之一是位于激光扫描 除了激光硬化外，DSS 软件还可
激光硬化曲轴 轨迹上的润滑孔。如果没有适当的过 用于其他激光应用，如熔覆、焊接和
利用激光硬化内燃机曲轴，是一 程控制，可能会出现周围区域过热， 重熔，以及其他工业领域，包括汽车、
项非常具有挑战性的工作，因为曲轴 熔化孔的边缘。使用 DSS 软件改变激 航空航天和模具制造等领域。

上接第19页
实验结论 层，YLPN-10-30*400-20-200 激光器 光器高效清除铁轨表面浅层的 Fe 2 O 3
从实验结果中我们不难看到， 是很好的选择。 黄色锈层 ；再使用小光斑、高功率密
YLPN-100-30*100-10-1000 激光器对 综合清洗效率、清洗效果等多方 度的 YLPN-10-30*400-20-200 激光器
于清除铁轨表面浅层的 Fe 2 O 3 黄色锈 面考虑，要想达到高效率、高质量的 清除更深层的黑色锈层。此外，IPG
层，清洁效果非常好，比使用 YLPN- 锈蚀层清洗效果，建议可以两款激光 拥有丰富的光源种类，可以满足不同
10-30*400-20-200 激光器清洗具有更 器结合使用 ：先使用大光斑、低功率 的清洗方案需求。
高的效率。对于清洗更深层的黑色锈 密度的 YLPN-100-30*100-10-1000 激

激光世界 Laser Focus World China www.laserfocusworld.com.cn Mar/ Apr 2018 25