லேசர் DED உயர் மதிப்பு உலோகப் பாகங்களை மறுசீரமைக்கவும், பழுது பார்க்கவும் வழிவகுக்கிறது

மத்திய கிழக்கில் உள்ள ஒரு பெட்ரோகெமிக்கல் தாவரம், சேதமடைந்த Inconel 625 டர்பைன் ஷாஃப்ட் காரணமாக நிறுத்த வெளியீட்டு வெளியீட்டு தேதியை எதிர்கொண்டது — இது ஒரு 1.2-டன் பாகமாகும், அதற்கு ஆறு மாத தயாரிப்பு நேரம் மற்றும் 180,000 மாற்று செலவு தேவைப்படுகிறது. ஒரு **லேசர் DED** சேவை வழங்குநர் தேய்ந்த பேரிங் ஜர்னலை ஸ்கேன் செய்து, இல்லாத பொருளுக்கான டூல்பாத் உருவாக்கி, ஷாஃப்ட் விட்டத்தில் Inconel 625 ஐ அடுக்கு அடுக்காக வைத்தார். இறுதி இயந்திர செயல்முறை ஜர்னலை வரைபட துல்லியத்திற்கு மீட்டுத் தந்தது. ஷாஃப்ட் அகற்றப்பட்டதிலிருந்து 11 நாட்களுக்குப் பிறகு மீண்டும் பொருத்தப்பட்டது, மொத்த பழுது நீக்க செலவு 38,000 ஆக இருந்தது — இது மாற்று விலையின் 21% மற்றும் புதிய பாகத்தின் விநியோக அட்டவணையிலிருந்து ஐந்து மாதங்கள் முன்னதாகும்.

லேசர் டெட் (திசை செய்தி செறிவூட்டல்) உயர் மதிப்பு கூறுகளை மறுசீரமைப்பதன் பொருளாதாரத்தை மாற்றுகிறது. 50,000 இம்பெலர் அல்லது 200,000 டர்பைன் வட்டத்தில் உள்ள குறிப்பிட்ட பகுதியில் தேய்மானம் ஏற்படும்போது, இனி இரண்டு விருப்பங்கள் மட்டுமே இல்லை — மாற்றுவது அல்லது வீணாக்குவது. மூன்றாவது விருப்பம் இழந்த இடத்தில் துல்லியமாக இழந்த பொருளை மீண்டும் வைத்து, மூல ஒட்டுதலுக்கு ஒப்பிடும் அல்லது அதை விட சிறந்த உலோகவியல் ஒட்டுதலை உருவாக்குகிறது.

லேசர் DED மறுசீரமைப்பு சமன்பாட்டை எவ்வாறு மாற்றுகிறது

தேய்ந்த உலோகப் பாகங்களுக்கான மரபுசார் சரிசெய்வு விருப்பங்கள் கட்டுப்படுத்தப்பட்டவை மற்றும் ஒவ்வொன்றும் ஒரு சமரசத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. வெல்டிங் ஓவர்லே — TIG அல்லது MIG கட்டுமானம் — உயர் வெப்ப உள்ளீட்டை அறிமுகப்படுத்துகிறது, இது பாகத்தை வடிவில் மாற்றுகிறது, அடிப்பொருளில் 5-15 மில்லிமீட்டர் வரை வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட பகுதியை (HAZ) உருவாக்குகிறது, மேலும் பெரும்பாலும் வெல்டிங்கிற்குப் பின் வெப்ப சிகிச்சையை தேவைப்படுத்துகிறது, இது கூறின் முழு வெப்ப விரிவாக்க பண்புகளை மாற்றுகிறது. வெப்ப ஸ்ப்ரே மூடுதளங்கள் தேய்வு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, ஆனால் அவை மேற்பரப்பில் இயற்பியல் ரீதியாக இணைக்கப்பட்டவை — அவை தாக்கத்தின் கீழ் அல்லது சுழற்சி சுமையின் கீழ் பிரிந்து விடும். பதிலீடு என்பது புதிய கூறின் முழு விலையையும், விரைவு கட்டணத்தையும் செலுத்துவதை நிர்ணயிக்கிறது, இது பெரும்பாலும் சிறப்பு கலப்பு உலோகப் பாகங்களுக்கு 20 வாரங்களுக்கு மேல் வழக்கமான வழங்கு நேரத்தை கோரும்.

லேசர் டெட் இது அடிப்படையில் வேறுபட்ட கொள்கையின் மீது செயல்படுகிறது. ஒரு லேசர் கதிர், சேதமடைந்த பரப்பில் துல்லியமான உருகிய குழம்பை உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் உலோகத் தூள் அல்லது கம்பி அந்தக் குழம்பில் செலுத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, முழுமையாக அடித்தளமாக்கப்பட்ட, உலோகவியல் ரீதியாக இணைக்கப்பட்ட படிவம் உருவாகிறது; இதன் வெப்ப பாதிப்பு மண்டலம் (HAZ) பொதுவாக 2 மில்லிமீட்டருக்கு கீழே இருக்கும் — இது பாரம்பரிய வெல்டிங் முறையில் உள்ள HAZ-இன் நான்கில் ஒன்று முதல் எட்டில் ஒன்று வரை இருக்கும். இந்த இடத்திற்கு மட்டுமே வெப்பம் அளிக்கப்படுவதால், கூறின் முக்கிய பகுதி எப்போதும் 100–150°C ஐ மீறாது; இது அசல் வெப்ப சிகிச்சை, துகள் அமைப்பு மற்றும் சேதமடையாத பகுதிகளின் இயந்திர பண்புகளைப் பாதுகாக்கிறது.

பொருளின் பயன்திறன் லேசர் டெட் சிறப்பாக விமான வடிவமைப்பு உலோகக் கலவைகளுக்கு சரிசெய்தல் மிகவும் பொருத்தமானது. இன்கோனெல் 718 டர்பைன் பாகங்கள், டைட்டானியம் Ti-6Al-4V கட்டமைப்பு பாகங்கள் மற்றும் கோபால்ட்-குரோம் அரிமான மேற்பரப்புகள் — இவை அனைத்தும் அடிப்படை பொருளின் வேதியியல் தன்மைக்கு ஏற்றவாறு வீழ்த்தப்படுகின்றன. பெரிய அளவிலான பொருளிலிருந்து செயற்கையாக வெட்டப்படும் (அடிக்கடி வாங்கப்பட்ட பொருளின் 80-90% சிப்ஸாக மாறும்) ஒட்டுமொத்த மாற்றுப் பாகங்களிலிருந்து மாறுபட்டு, DED தேவையான இடங்களில் மட்டுமே பொருளை வீழ்த்துகிறது, இதனால் பொருள் பயன்பாடு 90% ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.

லேசர் DED எவ்வாறு சேதமடைந்த உலோகத்தை மீட்டெடுக்கிறது

ஒரு உலோகத்தின் உலோகவியல் லேசர் டெட் சீரமைப்பு வைத்திருத்தம் என்பது ஒரு கட்டுமான மேற்பூச்சு என்பதிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபட்டது. லேசர் செயல்முறைக்கு 10³ முதல் 10⁵ °C/வினாடி வரையிலான விரைவான திடீகரிப்பு விகிதம் — விற்று வெல்டிங்கிற்கு 10¹ முதல் 10² °C/வினாடி வரையிலான விகிதத்திற்கு எதிராக — உயர் இயந்திர பண்புகளைக் கொண்ட மிக மெல்லிய துகள் நிறுவனத்தை உருவாக்குகிறது. நிக்கல்-அடிப்படையிலான சூப்பர் அலாய்களுக்கு, இந்த மெல்லிய துகள் அமைப்பு மூலப் பொருளின் மோசமான வார்ப்பு அமைப்பை விட கிரீப் மற்றும் சோர்வு விரிச்சல் தொடங்குதலை சிறப்பாக எதிர்க்கிறது. DED மூலம் சீரமைக்கப்பட்ட Inconel 625 ஐ சுயாதீனமாக சோதித்த முடிவுகள் 401 MPa இன் விளைவு வலிமை, 724 MPa இன் இழுவிசை வலிமை மற்றும் 57% நீட்சியைக் காட்டியுள்ளன — இந்த மதிப்புகள் வெளியேற்றப்பட்ட பொருள்களின் தன்மைகளை நிறைவு செய்கின்றன அல்லது அதை விட மேம்பட்டவை.

சோர்வு சோதனை லேசர் டெட் சரியாக செய்யப்பட்ட பழுது பராமரிப்புகள் 90-100% வரை மூலப் பாகத்தின் சுமை வேலை ஆயுளை அடைகின்றன என்பதை பழுது பராமரிக்கப்பட்ட விண்வெளி பாகங்கள் காட்டுகின்றன. முக்கியமானது இணைப்பு ஒருமைத்தன்மை — பழுது பராமரிப்பு படியின் மற்றும் அடிப்படை பொருளின் இடையேயான இணைப்பு, குறைபாடு கலவை குறைபாடுகள், துளைகள் மற்றும் ஆக்ஸைடு கலவைகள் இன்றி இருக்க வேண்டும். உருகும் குழம்பு கேமராக்கள் மற்றும் வெப்ப படம் எடுத்தல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தும் செயல்முறை கண்காணிப்பு அமைப்புகள், படியிடுதல் போது தரமான தகவல்களை நேரடியாக வழங்குகின்றன, இதனால் குறைபாடுகள் பழுது பராமரிப்பில் ஆழமாக பதிவாகும் முன்பே அளவுகளை சரிசெய்ய முடிகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

லேசர் DED எந்த வகையான பழுதுகளை பழுது பராமரிக்க முடியும்?

லேசர் DED அரிமான பழுதுகளை (தாங்கிகளின் சுழற்று மேற்பரப்புகள், சீல் மேற்பரப்புகள்), அரிமான குழிகள், தாக்க பழுதுகள், இயந்திர தவறுகள் மற்றும் விரிச்சல் பிளவுகளை (பிளவுகளை அகற்றிய பின் மற்றும் தயாரிப்புக்குப் பின்) பழுது பராமரிக்கிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் 0.5 மிமீ முதல் 25 மிமீ வரை ஆழம் கொண்ட பழுதுகளையும், சிறிய சுழற்று மேற்பரப்புகளிலிருந்து பெரிய டர்பைன் கேசிங்குகள் வரை விட்டம் கொண்ட பழுதுகளையும் கையாளுகிறது; பல-அச்சு ரோபோட்டிக் அல்லது CNC நிலையமைப்பு சிக்கலான வளைந்த மேற்பரப்புகளை பழுது பராமரிக்க அனுமதிக்கிறது.

லேசர் DED பழுது பராமரிப்பின் செலவு பிறருக்கு மாற்றுவதை விட எவ்வாறு ஒப்பிடப்படுகிறது?

சரிசெய்தல் செலவுகள் பொதுவாக பதிலீட்டுப் பாகங்களின் விலையில் 15-40% ஆக இருக்கும். நீண்ட வழங்கு கால அளவு கொண்ட பெரிய, சிக்கலான கலப்பு உலோகப் பாகங்களில் மிக அதிக சேமிப்பு கிடைக்கிறது. ஒரு டர்பைன் ஷாஃப்டை 38,000 என்ற செலவில் சரிசெய்தல் மற்றும் 180,000 என்ற செலவில் பதிலீடு செய்தல் ஆகியவை வானூர்தி மற்றும் ஆற்றல் துறைகளில் பொதுவாகக் காணப்படும் விகிதங்களைக் குறிக்கின்றன. 5,000 டாலருக்கு கீழ் பதிலீட்டு மதிப்பு கொண்ட சிறிய பாகங்களுக்கு, சரிசெய்தலின் பொருளாதார நன்மை சேதத்தின் அளவு மற்றும் சரிசெய்தல் பகுதியின் அணுகல் வசதியைப் பொறுத்தது.

லேசர் DED சரிசெய்தல் மூலம் மூலப் பாகத்தை பலவீனப்படுத்துமா?

சரியாக செய்யப்பட்ட லேசர் DED சரிசெய்தல்கள் அடிப்படைப் பொருளுடன் உலோகவியல் இணைப்பை ஏற்படுத்துகின்றன மற்றும் மூல ஒற்றைப்படைதலுடன் ஒப்பிடத்தக்க அல்லது அதை விட சிறந்த இயந்திர பண்புகளை உருவாக்குகின்றன. வெப்ப பாதிப்பு மண்டலம் பொதுவாக 2 மிமீ-க்கு கீழே இருக்கும் — இது வில்டிங் முறையை விட மிகவும் குறுகியது — இது பாகத்தின் மூல வெப்ப சிகிச்சையின் பெரும்பகுதியை பாதுகாக்கிறது. சுழற்சி சோதனைகள் தகுதியுள்ள சரிசெய்தல் முறைகளுக்கு மூல பாகத்தின் ஆயுளில் 90-100% வரை வழங்குவதைக் காட்டுகின்றன.

எந்த பொருள்களை லேசர் DED மூலம் சரிசெய்யலாம்?

நிக்கல்-அடிப்படையிலான சூப்பர் அலாய்கள் (இன்கோனெல் 625, 718), டைட்டானியம் அலாய்கள் (டை-6Al-4V), கோபால்ட்-குரோமியம் அலாய்கள், ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல்கள் (316L, 17-4PH), டூல் ஸ்டீல்கள் மற்றும் அலுமினியம் அலாய்கள் ஆகியவை தொடர்ந்து பழுது நீக்கப்படுகின்றன. இந்த தொழில்நுட்பம் அடிப்படை பொருளுக்கு ஒத்த பழுது நீக்கத்தையும் (அடிப்படை பொருளுக்கு ஏற்ற பொருளைப் பயன்படுத்துதல்), மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்பாடுகளையும் ஆதரிக்கிறது – எ.கா., வலுவானது அல்லது கார்பன் எதிர்ப்பு தன்மை கூடிய அலாய் ஒன்றை மூல சப்ஸ்ட்ரேட்டின் மீது வைத்தல்.

லேசர் DED கூறுகளின் பழுது நீக்கத்தின் தரம் எவ்வாறு சரிபார்க்கப்படுகிறது?

தீவிரமான சோதனைகள் இல்லாத சோதனைகளில் மேற்பரப்பு குறைபாடுகளுக்கான டை பெனெட்ரெண்ட் ஆய்வு, உள் பந்து வரிசை ஒருங்கிணைப்புக்கான அல்ட்ராசோனிக் சோதனை மற்றும் மூல வரைபடத்துடன் அளவு சரிபார்ப்பு ஆகியவை அடங்கும். செயல்முறை தகுதியை சோதிக்கும் கூறுகளின் தீவிரமான சோதனைகள் – இழுவிசை, வளைவு மற்றும் உலோகவியல் ஆய்வு – உற்பத்தி பயன்பாட்டிற்கு முன்பாக பழுது நீக்க செயல்முறையை செல்லுபடியாக்குகின்றன. ISO/ASTM 52900 தொடர் தரநிலைகள் கூட்டு தயாரிப்பு தகுதியை வழங்கும் அடிப்படை சட்டத்தை வழங்குகின்றன.

பவுடர் பெட் ஃபியூசனை விட லேசர் DED பழுது நீக்கத்திற்கு ஏன் மிகவும் ஏற்றதாக உள்ளது?

பவுடர் பெட் ஃபியூஷன் என்பது பவுடர் பெட்டில் முழுமையான கூறுகளை உருவாக்குகிறது, ஆனால் ஏற்கனவே உள்ள பாகத்தில் புதிய பொருளைச் சேர்க்க முடியாது. லேசர் டி.இ.டி. (DED) ஏற்கனவே உள்ள மேற்பரப்புகளில் பொருளைச் சேர்க்கிறது, இதனால் முழு கூறும் மீண்டும் தயாரிக்கப்படாமல் அதன் பகுதியளவு சீரமைப்பு சாத்தியமாகிறது. DED ஆனது பெரிய அளவிலான கூறுகளையும் — சென்டிமீட்டர்களுக்கு பதிலாக மீட்டர்கள் — கையாள முடியும், மேலும் பவுடர் பெட் அமைப்புகளின் 0.01–0.1 கிலோகிராம்/மணிநேரம் என்ற வீதத்திற்கு பதிலாக 0.5–2 கிலோகிராம்/மணிநேரம் என்ற வீதத்தில் பொருளைச் சேர்க்கிறது, இதனால் தொழில்துறை அளவிலான பாகங்களைச் சீரமைப்பது பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமாகிறது.