דרגת דילול וסדק נקבוביות בתהליך חיפוי הלייזר

דילול הוא פרמטר חשוב למדידת איכות תהליך חיפוי הלייזר, על מנת לתאר כמותית את מידת השינוי בהרכב הנגרם מהתכה של חומרים ספציפיים לתוך הציפוי.

ניתן לחשב את קצב הדילול בשיטה הגיאומטרית של מדידת שטח החתך של הציפוי: קצב דילול=שטח התכה של המטריצה ​​/(שטח הציפוי + שטח ההתכה של המטריצה) x100%.

כאשר עובי הציפוי וצפיפות ההספק קבועים, הדילול גדל עם עליית צפיפות אנרגיית הלייזר. ככל שצפיפות האנרגיה גדולה יותר ויותר אזורי התכה של המצע, כך גדל השינוי בהרכב הציפוי. כאשר עובי ציפוי האבקה יורד, דילול הציפוי גדל. להיפך, עם העלייה בעובי ציפוי האבקה, הדילול פוחת, מכיוון שהעלייה בעובי ציפוי האבקה מגבילה את עליית עומק ההתכה של המטריצה. התוצאות מראות שהדילול פוחת עם עליית מהירות הסריקה ומהירות הזנת האבקה כאשר פרמטרי עיבוד הלייזר נשארים ללא שינוי. על מנת להבטיח ביצועי ציפוי גבוהים, למעט מקרים מיוחדים בודדים, הדילול בדרך כלל נדרש להיות נמוך ככל האפשר. בעת ריסוס בלייזר, הוא נשלט בדרך כלל בכ-5%. עבור חיפוי לייזר, הדילול צריך להיות גם פחות מ-10%, רצוי כ-5%.

אחד המכשולים החשובים לתיעוש טכנולוגיית חיפוי הלייזר הוא חוסר היציבות באיכות שכבת החיפוי, והפגמים בה הם בעיקר נקבוביות, סדקים, דפורמציה ואי אחידות. אחת הבעיות הקשות היא הסדק, והיווצרותו והתרחבותו של הסדק קשורות לקיומן של נקבוביות.

הגורם העיקרי לסדק הוא הלחץ השיורי בשכבת החיפוי עקב חימום וקירור מהירים. בנוסף, היווצרות סדקים מושפעת גם מגורמים רבים כמו פרמטרים של תהליך, שכבת חיפוי וחומר בסיס, עובי שכבת חיפוי ועוד. השיטות העיקריות לבלימת היווצרות סדקים הן:

(1) חימום מוקדם וקירור איטי משמשים להפחתת האפשרות של היווצרות סדקים ומתח הרפיה.

(2) שכבת חיפוי השיפוע מתוכננת, ושכבת חיפוי המעבר נבחרת בין חומר המטריצה ​​לשכבת החיפוי כדי להקל על הלחץ ולהפחית את יצירת הסדקים.

התרחשות הנקבוביות נגרמת מהימצאותם של אירוסולים בתהליך המסת הלייזר של חומרי הריתוך, ונגרמת מהעיבוי המהיר של הגז, הנובע בדרך כלל מתגובת הפחמן והחמצן של המתכת או התגובה של תחמוצת המתכת על ידי הפחתת הפחמן, וחור האוויר הנדיף והלא מגיב של החומר הקבוע. לא רק שחור הקיבה עצמו מפחית את ביצועי הציפוי, אלא גם קל להיות נקודת הצבירה של התחלת הסדקים והארכתם, כך שהוא גם אחד האמצעים החשובים למניעת התחלת הסדקים והתרחבותה של שכבת האיטום. אמצעים למניעת הסדק. השליטה בפורקן מגיעה בעיקר משני היבטים: הראשון הוא נקיטת אמצעי זהירות להגבלת מקור הגז (כגון איבוד האבקה לפני השימוש באבקה לייבוש הרטוב ותהליך תהליך ההיתוך). השני הוא להתאים את פרמטרי התהליך כדי להאט את קצב התגבשות הקירור של הבריכה המותכת כדי להקל על בריחת הגז.

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd היא מפעל היי-טק המתמחה במו"פ, ייצור ומכירה של מכונת חיפוי לייזר אוטומטית, מכונת חיפוי לייזר במהירות גבוהה, מכונת מרווה בלייזר, מכונת ריתוך לייזר וציוד הדפסת לייזר בתלת מימד. המוצרים שלנו חסכוניים ונמכרים בארץ ובחו"ל. אם אתה מעוניין במוצרים שלנו, אנא צור איתנו קשר בכתובת bob@gshenglaser.com.