تكنولوجيا المعالجة بالليزر والختم الساخن

في السنوات العشر الماضية، تطورت تكنولوجيا أجزاء الجسم بالختم الساخن من تقنية متخصصة إلى تقنية لا غنى عنها لتطبيق الفولاذ عالي القوة لتقليل الوزن. ومن خلال تطبيق هذه التقنية على الفولاذ عالي القوة، يتم تقليل وزن السيارة بشكل كبير. وبطبيعة الحال، فإن أعمال البحث والتطوير التي يقوم بها مصنعو الصلب في مجال فولاذ المنغنيز والبورون هي شرط أساسي.

منذ تطور تكنولوجيا المعالجة بالليزر، لا داعي للقول أن هناك نطاقًا واسعًا من الاستخدامات. يعد تطبيق تكنولوجيا المعالجة بالليزر في سلسلة عمليات الختم الساخن مؤشرا على تطور تكنولوجيا الليزر في المجالات العليا. تطوير المعالجة بالليزر الإمكانات هائلة.

الختم الساخن هو تزوير

يطبق الضغط والقالب قوة خارجية على الألواح والشرائط والأنابيب والمقاطع وما إلى ذلك لإنتاج تشوه أو فصل البلاستيك، وذلك للحصول على الشكل المطلوب وطرق تشكيل ومعالجة قطع العمل (أجزاء الختم) بأحجام مختلفة. يعتبر الختم والتزوير بمثابة معالجة بلاستيكية (أو معالجة بالضغط)، والمعروفة مجتمعة بالتزوير. الفراغات المستخدمة في الختم هي في الأساس صفائح وشرائط فولاذية مدلفنة على الساخن أو مدلفنة على البارد. الفولاذ في العالم، 60 إلى 70% عبارة عن ألواح، معظمها يتم ختمها في المنتجات النهائية. جسم السيارة، الشاسيه، خزان الوقود، زعانف الرادياتير، براميل الغلايات، أغلفة الحاويات، المحركات، الأجهزة الكهربائية، صفائح الفولاذ السيليكونية ذات النواة الحديدية، إلخ. تتم معالجتها عن طريق الختم. يوجد أيضًا عدد كبير من أجزاء الختم في منتجات مثل الأدوات والأجهزة المنزلية والدراجات والآلات المكتبية وأدوات المعيشة.

من وجهة نظر المستخدمين، عادة ما يشكل فولاذ البورون المنغنيز والطلاء المحسن تحديات جديدة لسلسلة عمليات الختم الساخن، خاصة بالنسبة لتكنولوجيا الليزر. بالمقارنة مع فولاذ الختم البارد المستخدم سابقًا، يتطلب فولاذ المنغنيز والبورون ظروف معالجة مختلفة، وتعتمد خصائصه المختلفة على محتوى الكربون في كل خطوة معالجة، خاصة تحت تأثير الحرارة، الأمر الذي يتطلب تطوير العملية المقابلة.

في الخطوات التالية لسلسلة عملية الختم الساخن، يجب قطع الأجزاء في معظم الحالات. نظرًا للصلابة العالية ومقاومة التآكل العالية المقابلة في عملية الضبط الدقيق الميكانيكية التقليدية، يجب إجراء هذه العملية في منطقة البنية المجهرية غير المتصلبة. في الماضي، لم تكن مثل هذه العمليات ممكنة بشكل عام، ولكن ثبت نجاح الليزر على نطاق واسع كأداة "خالية من التآكل"، وإن كانت ذات إنتاجية منخفضة. وفي تطبيقات أخرى مثل قطع حجم الفراغات، مقارنة باستخدام الضغط الميكانيكي، فإن استخدام القطع بالليزر له العديد من المزايا

يستخدم الناس طلاءات من السيليكون الألومنيوم (AS) ذات درجة انصهار عالية لحماية الفولاذ في الفرن. إلا أن ذلك يؤثر سلباً على اللحام بالليزر للرواسب المعدنية، لذلك يجب إزالة الطلاء قبل عملية اللحام. في هذه الحالة، أثبت الليزر أنه أداة ناجحة ذات معدل طاقة مرتفع. في معدات الإنتاج، يمكن لليزر Q-switched إزالة الطلاء بالكامل من حافة الفراغ. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام عملية التحليل الطيفي للبلازما (LIPS) المستحث بالليزر لمراقبة الجودة. في هذه العملية، يقوم ليزر Nd:YAG بطول نبضة في نطاق النانو ثانية بقصف المنطقة الفارغة المراد إزالتها من الطلاء، ويقوم بتحليل بلازما بخار المعدن المتولدة تحليلًا طيفيًا لتحديد محتوى الألومنيوم. هناك طريقة أخرى ممكنة وهي مراقبة بلازما اللحام أثناء عملية اللحام بالليزر اللاحقة.

لقد جلب استخدام تكنولوجيا الليزر حلولاً فعالة لسلسلة عمليات الختم الساخن، مما عزز بشكل كبير الاستخدام الواسع النطاق للختم الساخن.