லேசர் தணித்தல்: உருளையின் உடற்பகுதியை கடினமான கவசத்தால் பூசுவதற்கான ஒரு தொழில்நுட்பப் புதுமை.

நவீன தொழில்துறை உற்பத்தியில், உருட்டு உருளைகள், கடத்தும் உருளைகள் மற்றும் உலர்த்தும் உருளைகள் போன்ற உருளை உபகரணங்கள் உற்பத்தி வரிசைகளின் முதுகெலும்பாகச் செயல்படுகின்றன. இந்தக் கூறுகள் பெரும் அழுத்தம், தீவிர உராய்வு, உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களுக்குத் தொடர்ந்து உட்படுகின்றன. இந்தக் கூறுகளின் மேற்பரப்புத் தரம், உற்பத்தித் திறன், பொருளின் தரம் மற்றும் சேவை ஆயுளை நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது. சுடர் தணித்தல் மற்றும் தூண்டல் கடினப்படுத்துதல் போன்ற பாரம்பரிய மேற்பரப்பு கடினப்படுத்தும் நுட்பங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அவை பெரும்பாலும் குறிப்பிடத்தக்க உருக்குலைவு, சீரற்ற கடினத்தன்மைப் பரவல் மற்றும் அதிகப்படியான ஆற்றல் நுகர்வு உள்ளிட்ட சிக்கல்களால் பாதிக்கப்படுகின்றன. லேசர் தணித்தல் தொழில்நுட்பத்தின் வருகை, அதன் உயர் துல்லியம், குறைந்தபட்ச உருக்குலைவு மற்றும் சிறந்த செயல்திறன் போன்ற தனித்துவமான நன்மைகள் மூலம் உருளை மேற்பரப்பு வலுவூட்டலில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தி, ஒரு திருப்புமுனையாக உருவெடுத்துள்ளது.

I. மையக் கொள்கை: ஆற்றல் மற்றும் பொருளின் உடனடி ஒத்திசைவு

லேசர் கட்டமாற்றக் கடினப்படுத்துதல் என்றும் அழைக்கப்படும் லேசர் தணித்தல் என்பது, உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட லேசர் கற்றைகளை வெப்ப மூலங்களாகப் பயன்படுத்தி, வேலைப் பொருளின் மேற்பரப்புகளை விரைவாகச் சூடாக்கி, பின்னர் தானாகவே குளிர்விக்கும் ஒரு மேற்பரப்பு வலுவூட்டும் செயல்முறையாகும். உருளை அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​இந்தக் கொள்கையை மூன்று படிகளாக நேர்த்தியாகப் பிரிக்கலாம்:

1. துல்லியமான ஆற்றல் உட்செலுத்துதல்: லேசர் கற்றை (பொதுவாக CO)₂ ஒரு ஒளியியல் அமைப்பு வழியாகக் குவிக்கப்படும் லேசர் (அல்லது ஃபைபர் லேசர்), அதிக செறிவுள்ள ஆற்றல் புள்ளியை உருவாக்குகிறது. இது, ரோலரின் மேற்பரப்பைத் துல்லியமாக ஸ்கேன் செய்யும் ஒரு கண்ணுக்குத் தெரியாத "மாய தூரிகை" போலச் செயல்படுகிறது. மில்லி விநாடிகள் முதல் விநாடிகளுக்குள், லேசரின் ஆற்றல் ரோலரின் மேற்பரப்பில் உள்ள உலோகப் பூச்சினால் உறிஞ்சப்படுகிறது. இதனால், அதன் வெப்பநிலை வினாடிக்கு 10,000°C-க்கும் அதிகமாகத் திடீரென உயர்கிறது. இந்த விரைவான வெப்பநிலை ஏற்றம், மாறுநிலை மாற்றப் புள்ளியை (Ac3) கடந்து, அந்தப் பொருளை ஆஸ்டெனிடிக் அமைப்பாக மாற்றுகிறது. மிகக் குறுகிய நேரமே வெப்பம் வெளிப்படுவதால், வெப்பம் ஆழமான அடுக்குகளுக்குள் ஊடுருவ முடியாது. இதன் விளைவாக, மையப்பகுதி குறைந்த வெப்பநிலையில் இருக்கும்போது, ​​ஒரு மெல்லிய அடுக்கு (பொதுவாக 0.1-1.5 மி.மீ) மட்டுமே வெப்பமடைகிறது.

2. உடனடி நிலை மாற்றம்: லேசர் கற்றை அகற்றப்படும்போது, ​​வெப்பமூட்டும் செயல்முறை திடீரென நின்றுவிடுகிறது. இதன் விளைவாக ஏற்படும் வியத்தகு வெப்பநிலைச் சரிவு, மேற்பரப்பிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை மேட்ரிக்ஸிற்கு விரைவான வெப்பக் கடத்தலை ஏற்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் 10⁴-10⁶°C/s என்ற குளிரூட்டும் விகிதம் அடையப்படுகிறது. இந்த அதிவேக சுய-குளிரூட்டும் விளைவு, ஆஸ்டெனைட்டில் கார்பைடுகள் உருவாவதைத் தடுத்து, அதற்குப் பதிலாக அதை மிகவும் நுண்ணிய மார்டென்சைட்டிக் கட்டமைப்பாக மாற்றுகிறது. எஃகுப் பொருட்களில் உள்ள கடினமான மற்றும் தேய்மானத்தை அதிகம் எதிர்க்கும் நுண்கட்டமைப்புகளில் ஒன்றாக மார்டென்சைட் இருப்பதால், லேசர் குவென்ச்சிங் மூலம் அடையப்படும் குறிப்பிடத்தக்க மேற்பரப்புக் கடினத்தன்மை மேம்பாட்டிற்கு இதுவே காரணமாகும்.

3. "வெளிப்புற விறைப்புத்தன்மை மற்றும் உட்புற மீள்தன்மை" கட்டமைப்பு: இறுதியாக, உருளையின் உடலானது ஒரு சிறந்த கலப்பு உள்ளமைப்பை அடைகிறது. அதன் மேற்பரப்பில், வழக்கமான தணிக்கப்பட்ட எஃகை விட 15%-20% அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட, தேய்மானத்தைத் தாங்கும் மார்டென்சிடிக் அடுக்கு உள்ளது, அதே நேரத்தில் அதன் மையப்பகுதி அதன் அசல் சிறந்த உறுதித்தன்மையையும் வலிமையையும் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. இந்த தனித்துவமான "விறைப்பான வெளிப்புறம் மற்றும் மீள்தன்மையுள்ள உட்புறம்" கொண்ட வடிவமைப்பு, உருளையானது கடுமையான தேய்மானத்தைத் தாங்கவும், அதிக தாக்க சுமைகளைத் தாங்கவும் உதவுகிறது, இதன் மூலம் ஒட்டுமொத்த முறிவு அபாயங்களைத் திறம்படத் தடுக்கிறது.

II. செயல்முறை: அறிவார்ந்த துல்லிய செயல்பாடு

மிகப்பெரிய உருளை அமைப்பின் மீது லேசர் தணிப்புத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது ஒரு சாதாரண கதிர்வீச்சு அல்ல, மாறாக ஒளி, இயந்திரம் மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு துல்லியமான அமைப்புப் பொறியியல் ஆகும். அதன் முக்கிய செயல்முறை பின்வருமாறு:

1. முன் சிகிச்சை: சுத்தம் செய்தல் மற்றும் ஒளி உறிஞ்சுதலை மேம்படுத்துதல்: குளிர்விப்பதற்கு முன், உருளையின் உடற்பகுதி கடுமையான முன் சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும். முதலில், சுத்தமான மற்றும் பளபளப்பான மேற்பரப்பை உறுதி செய்வதற்காக, எண்ணெய் கறைகள், ஆக்சைடு படலங்கள் மற்றும் அசுத்தங்கள் போன்ற மேற்பரப்பு மாசுகள் மணல் தெளித்தல் அல்லது துல்லியமான அரைத்தல் மூலம் முழுமையாக அகற்றப்படுகின்றன. முக்கியமான இறுதிப் படியாக, ஒரு சிறப்பு ஒளி உறிஞ்சும் பூச்சு பூசப்படுகிறது. குறிப்பிட்ட அலைநீள லேசர்களுக்கு உலோக மேற்பரப்பின் அதிக பிரதிபலிப்புத் தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு, இந்தப் பூச்சு லேசர் ஆற்றல் உறிஞ்சும் திறனை (40%க்கும் குறைவாக இருந்து 80%க்கும் அதிகமாக) வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் திறமையான மற்றும் சீரான வெப்பப் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது.

2. செயல்முறைக் கட்டுப்பாடு: நிரலாக்கம் மற்றும் துல்லியமான ஸ்கேனிங்:

பாதை திட்டமிடல்: ரோலரின் வடிவியல் கட்டமைப்பு (எ.கா., உருளை அல்லது கூம்பு) மற்றும் குளிர்வித்தல் தேவைகளின் (தொடர்ச்சியான சுருள் வடிவங்கள், கட்டம் போன்ற அமைப்புகள் அல்லது பட்டை வடிவப் பகுதிகள் போன்றவை) அடிப்படையில், கணினி லேசர் தலையின் இயக்கப் பாதை மற்றும் சுழற்சி வேகத்தை முன்னரே வரையறுக்கிறது.

அளவுருத் துல்லியக் கட்டுப்பாடு: முக்கிய செயல்முறை அளவுருக்களான லேசர் ஆற்றல் (P), ஸ்கேனிங் வேகம் (V) மற்றும் புள்ளி அளவு (D) ஆகியவை துல்லியமாக அளவீடு செய்யப்படுகின்றன. இந்த மூன்று காரணிகளின் ஒருங்கிணைப்பு (ஆற்றல் அடர்த்தி ≈ P/(V·D)), கடினப்படுத்தப்பட்ட அடுக்கின் ஆழத்தையும் கடினத்தன்மையையும் நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது. இந்த முழு செயல்முறையும் ஒரு CNC அமைப்பு மூலம் தானாகவே செயல்படுத்தப்படுவதால், இணையற்ற மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் தன்மையும் நிலைத்தன்மையும் உறுதி செய்யப்படுகிறது.

நிகழ்நேரக் கண்காணிப்பு மற்றும் பின்னூட்டம்: மேம்பட்ட அமைப்புகள், உருகிய குளத்தின் வெப்பநிலையைத் தொடர்ந்து கண்காணிக்க அகச்சிவப்பு வெப்பமானிகள் போன்ற நிகழ்நேரக் கண்காணிப்புக் கருவிகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. இது பின்னூட்ட வழிமுறைகள் மூலம் லேசர் ஆற்றலில் உடனடி மாற்றங்களைச் செய்ய உதவுகிறது, இதன்மூலம் மேற்பரப்பு அதிகமாக எரிவதையோ அல்லது உருகுவதையோ தடுத்து, அதே நேரத்தில் நிலையான குளிரூட்டும் தரத்தையும் பராமரிக்கிறது.

3. சிகிச்சைக்குப் பின்: ஆய்வு மற்றும் பதப்படுத்துதல்: தணித்த பிறகு, மேற்பரப்பில் எஞ்சியிருக்கும் பூச்சுகளைத் தண்ணீர் அல்லது ஆல்கஹால் கொண்டு துடைத்து அகற்றவும். கடினத்தன்மை சோதனை, ஆழம் அளவிடுதல் மற்றும் கடினப்படுத்தப்பட்ட பகுதிகளின் உலோகவியல் பகுப்பாய்வு ஆகியவை அத்தியாவசியமான செயல்முறைகளாகும். லேசர் தணித்தல் குறைந்தபட்ச அழுத்தத்தை உருவாக்கினாலும், உயர்-துல்லிய உருளை அமைப்புகளுக்கு, எஞ்சிய அழுத்தங்களை மேலும் அகற்றவும் மற்றும் நுண் கட்டமைப்புப் பண்புகளை நிலைப்படுத்தவும் குறைந்த-வெப்பநிலை பதப்படுத்துதல் பயன்படுத்தப்படலாம்.

III. தொழில்நுட்ப நன்மைகள் மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகள்

பாரம்பரிய செயல்முறையுடன் ஒப்பிடுகையில், சுருள் வலுவூட்டலில் லேசர் தணித்தல் ஒரு புரட்சிகரமான நன்மையை வெளிப்படுத்தியுள்ளது:

துல்லியமான கட்டுப்பாடு: 0.1-2.0 மிமீ வரம்பிற்குள் எந்த ஆழத்திலும் துல்லியமான தணித்தலை அடைய முடியும், மேலும் பள்ளங்கள் மற்றும் விளிம்புகள் போன்ற சிக்கலான பகுதிகளுக்குத் தேர்ந்தெடுத்து வலுவூட்டவும் முடியும்.

உருமாற்றம் மிகக் குறைவு: "குறைந்த வெப்ப உள்ளீடு மற்றும் விரைவான குளிரூட்டும் வேகம்" ஆகிய பண்புகள், பணிப்பொருளின் வெப்ப உருமாற்றத்தை மிகவும் சிறியதாக ஆக்குகின்றன. மேலும் பல சந்தர்ப்பங்களில், விலையுயர்ந்த நேராக்குதல் மற்றும் இரண்டாம் நிலைச் செயலாக்கங்களைத் தவிர்த்து, தணித்த பிறகு அதை நேரடியாகப் பொருத்த முடியும்.

சிறந்த செயல்திறன்: பெறப்பட்ட மிக நுண்ணிய மார்டன்சைட் அமைப்பானது அதிக கடினத்தன்மை, நல்ல தேய்மானம் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இதன் சேவை ஆயுளை 1 முதல் 3 மடங்கு வரை நீட்டிக்க முடியும்.

பசுமையான மற்றும் செயல்திறன் மிக்கது: குளிரூட்டும் ஊடகம் (நீர், எண்ணெய்) தேவையில்லை, மாசுபாடு இல்லை; குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு, உயர் அளவிலான தானியக்கம், நவீன பசுமை உற்பத்தி என்ற கருத்தாக்கத்திற்கு ஏற்ப அமைந்துள்ளது.

லேசர் குவென்ச்சிங் தொழில்நுட்பம் தற்போது எஃகு உருட்டாலைகள், காகித உற்பத்தியின் காலெண்டரிங் ரோலர்கள், அச்சிடுதல் மற்றும் சாயமிடுதல் செயல்முறைகள், அத்துடன் பிளாஸ்டிக் மற்றும் ரப்பர் உற்பத்தியில் உள்ள முக்கிய ரோலர் பாகங்கள் உள்ளிட்ட பல தொழில்துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. புதிய தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்வதையும் தாண்டி, இந்த புதுமையான நுட்பம் குறிப்பாக ரோலர்களைப் புதுப்பித்தல் மற்றும் மறுஉற்பத்தி செய்யும் துறையில் சிறந்து விளங்குகிறது. இது ஓய்வு பெறும் நிலையில் உள்ள பழைய ரோலர்களுக்குப் புத்துயிர் அளித்து, அதன் மாற்றியமைக்கும் திறன்களின் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க பொருளாதார மதிப்பை உருவாக்குகிறது.

IV. முடிவுரை

லேசர் குவென்ச்சிங் தொழில்நுட்பம், ஆற்றல் மற்றும் பொருட்களின் மீதான அதன் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டின் மூலம், தொழில்துறை உருளைகளுக்கு நீடித்து உழைக்கக்கூடிய மற்றும் உறுதியான ஒரு "கவசத்தை" வழங்குகிறது. இந்த திருப்புமுனையானது, மேற்பரப்புப் பொறியியலில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிப்பது மட்டுமல்லாமல், உற்பத்தியை உயர்தர, அறிவார்ந்த மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த திசைகளில் மாற்றுவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகவும் செயல்படுகிறது. லேசர் உபகரணங்களின் செலவுகள் தொடர்ந்து குறைவதாலும், உற்பத்தி செயல்முறைகள் முதிர்ச்சியடைவதாலும், இந்தத் தொழில்நுட்பம் தொழில்துறை உற்பத்தியின் ஒவ்வொரு அம்சத்திலும் மேலும் மேலும் ஊடுருவி, நவீன தொழில்துறை "முதுகெலும்பு" அமைப்புகளின் மீள்திறனையும் நீடித்துழைக்கும் தன்மையையும் தொடர்ந்து வலுப்படுத்தும்.