閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
鋼材/模具

軋輥光纖激光無序毛化技術

星之球激光 來源:華工激光2013-03-14 我要評論(0 )   

迄今為止,在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)主要有三類生產(chǎn)毛化冷軋鋼板的方法。按出現(xiàn)的先后次序排列:第一類,采用噴丸技術毛化軋輥,再將其表面鍍鉻,用來軋制板帶。第二類,采用電火...

        迄今為止,在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)主要有三類生產(chǎn)毛化冷軋鋼板的方法。按出現(xiàn)的先后次序排列:第一類,采用噴丸技術毛化軋輥,再將其表面鍍鉻,用來軋制板帶。第二類,采用電火花技術毛化軋輥,再將其表面鍍鉻,用來軋制板帶。第三類,采用激光技術毛化軋輥,直接用于軋制板帶。

  由于鍍鉻對環(huán)境的污染很大,大多數(shù)廠家也有采用噴丸或電火花技術毛化軋輥不鍍鉻直接用來軋制板帶。但這種半截方法使得軋輥的過鋼量大大減少。用第一類和第二類技術生產(chǎn)毛化板表面的結構是無序的麻面。用第三類技術(無論是CO2激光毛化,還是YAG固體激光毛化)生產(chǎn)毛化板表面的結構是有序的麻面。有序麻面對光的折射具有方向性,這是由于毛化點的一致性決定的。但是第三類激光技術毛化的軋輥,過鋼量高于第一、第二類半截方法毛化的軋輥,且軋制的鋼板,深沖性、延伸率也高于第一、第二類毛化板。第一類噴丸技術由于粉塵污染,影響健康,且毛化的重復性很難再現(xiàn),難以掌握,進入淘汰區(qū)間。第二類電火花毛化技術全部得依賴進口,且價格非常之高、配件也需進口,對環(huán)境也有油污污染。

  激光有序毛化軋輥表面的方法是:軋輥圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉運動,激光加工頭沿著軋輥的母線作軸向均勻移動,脈沖激光或連續(xù)激光通過機械方式轉變成脈沖激光或通過聲光開關轉換成脈沖激光,經(jīng)過光路的傳輸和聚焦,作用在軋輥的表面上,其激光作用的點組成一條高密度的螺旋線。由于螺旋角非常小,人們一般就把它看成一條一條的環(huán)狀直線。由于每段脈沖激光的大小基本一致,所以,每段脈沖激光作用在軋輥表面的能量也是一致的,故每個點的大小形貌也是一致的。因此,軋輥表面被毛化出的效果是一個有序布置的均勻點陣。

  由于汽車廠商等一些高端用戶對毛化鋼板的特殊要求,激光的有序毛化效果已不能為之接受。這也是激光毛化技術一直不能進入主流冶金行業(yè)的根本原因。我們公司經(jīng)過多年的研究,在2011年終于取得突破。我們通過采用光纖激光器及自主研發(fā)的控制裝置,可以隨意改變毛化“點”形貌及排列,從而達到無序毛化的效果。目前已在鋼鐵行業(yè)得到較好的應用,該技術我們已申請國家發(fā)明專利。

 

  光纖激光無序毛化原理

  光纖激光無序毛化技術是國際上最新一代,也是最先進的激光毛化技術。其原理是利用無序信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號,毛化點的間距也完全隨機,點陣的排列也完全隨機,因而軋輥表面得到無序麻面。

光纖激光無序毛化設備的組成:數(shù)控軋輥機床、N[1]臺光纖脈沖激光器、冷水機、N組無序信號發(fā)生器、N組激光加工頭、軋輥直徑測量裝置、N-1組激光頭位置調(diào)節(jié)裝置等。

 #p#分頁標題#e#

  光纖激光無序毛化效果

  光纖激光無序毛化技術生產(chǎn)的毛化板與電火花技術生產(chǎn)的毛化板其表面紋理相似,完全無序,表面結構為無序麻面。

 

 

  光纖激光無序毛化特點

  光纖激光無序毛化技術生產(chǎn)的毛化板,其表面結構為無序麻面。其板的深沖性、延伸率等優(yōu)于電火花技術生產(chǎn)的毛化板。

  光纖激光無序毛化軋輥,形成凸臺的高度為2-25μm,最小圓點的直徑為75μm,凹坑深度也達2-20μm,軋輥表面的粗糙度可達0.5-15μm。其粗糙度Ra值和每厘米里的峰值數(shù)Rpc值關聯(lián)性小。Rpc可達40-120

  每個毛化“點”都有凸臺,且在冶金熔固的過程中,受CO2氣體的保護,又由于激光的加熱和冷卻非???,所以,生成的凸臺變硬。由于凸臺的轉印率一般在80%,因此,大大提高軋輥的過鋼量。

  光纖激光器光電轉換效率高、光束質(zhì)量好。設備采用進口光纖激光器,其特點是光電轉換效率達28%,是燈泵浦YAG激光8~10倍多,且能連續(xù)/可調(diào),調(diào)制頻率達100KHz。光束質(zhì)量好,M2值小于1.1。能加工出形貌好,尺寸小的毛化點。激光器長時間連續(xù)運行穩(wěn)定,激光器泵浦源的平均無故障率達十萬小時,滿足生產(chǎn)線工作要求。因此,光纖激光無序毛化具有激光器體積小、壽命長、免維護、運行成本低的優(yōu)點。

       設備采用數(shù)控軋輥機床作為光纖激光無序毛化的基礎運行機體,確保了軋輥在激光毛化的加工過程中穩(wěn)定可靠,使得激光毛化的加工過程中具有精度高、均勻性好、重復性高的優(yōu)點。

  毛化工藝可根據(jù)要求設置。對不同形貌要求的鋼板可調(diào)節(jié)各種加工工藝參數(shù),如激光功率、軸向線密度、周向頻率分段、側吹氣種類、側吹氣角度及流量等,毛化出相應的形貌軋輥。

  操作簡單。數(shù)控系統(tǒng)可以存儲海量的毛化加工程序,可根據(jù)軋輥不同的粗糙度和主軸速度要求,設置不同的軸向線密度、選用周向頻率區(qū)段、激光功率建立激光毛化工藝數(shù)據(jù)庫。操作者只需根據(jù)粗糙度的要求調(diào)出相應的應用程序,設置起始和終點參數(shù),將激光功率調(diào)到相應的參數(shù),按一下啟動按鈕,設備自動檢測軋輥直徑,自動進行毛化加工,加工完后,毛化頭自動返回零位。可以稱為一鍵操作。#p#分頁標題#e#

 

        小結

  目前,光纖激光無序毛化設備是真正能做到無序激光毛化的設備。其毛化的粗糙度范圍大,既可以做到無序毛化也可以做到有序毛化,且軋輥毛化能耗低。不僅單位過鋼量運行費用低,而且絕對運行費用也是最低的。故光纖激光無序毛化技術是軋輥毛化中最先進的技術。

 

轉載請注明出處。

暫無關鍵詞
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網(wǎng)提出書面權利通知,并提供身份證明、權屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關涉嫌侵權的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關評論
精彩導讀