激光珩磨
發(fā)布日期:2013-08-30 08:48:58 來(lái)源: m.1715.com.cn 點(diǎn)擊量:
激光珩磨是將珩磨技術(shù)與激光技術(shù)復(fù)合在一起的新技術(shù)。激光珩磨由三道工序組成:粗珩、激光造型(打坑)和精珩。實(shí)際上,激光珩磨不是傳統(tǒng)的珩磨,而是將激光用于打坑(即激光打孔),實(shí)現(xiàn)表面微結(jié)構(gòu)造型,然后再進(jìn)行珩磨。它不是要求打一個(gè)微坑,而是要求打出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的、按一定規(guī)律分布的微坑。螺旋狀溝槽實(shí)際上是由若干個(gè)圓形微坑連接在一起形成的。
激光打孔原理是利用高功率密度的聚焦激光使材料加熱急劇汽化,產(chǎn)生高蒸汽壓在材料上打出小孔。
激光打孔的孔徑與聚焦光斑直徑近似成正比關(guān)系。用短焦距透鏡及基模輸出的紅寶石激光器可打出直徑10um的小孔。激光打孔的孔徑范圍約為0.01-lmm??刹捎迷诩す庵C振腔內(nèi)放置光闌或控制激光輸出能量的方法,改變激光打孔的孔徑大小。
利用激光束在工件表面進(jìn)行激光珩磨,改善其微觀形貌,實(shí)踐證明能顯著提高工件表面的潤(rùn)滑和抗磨效果。
下面分析激光珩磨形成的表面減磨機(jī)理:
(1)利用激光束可控性的特點(diǎn),在氣缸工作表面整個(gè)工作長(zhǎng)度上,根據(jù)磨損狀況和潤(rùn)滑性能要求,進(jìn)行表面微觀造型,從而保證在整個(gè)工作長(zhǎng)度上磨損均衡。
(2)在氣缸整個(gè)工作表面上形成與潤(rùn)滑性能要求優(yōu)化匹配的、連續(xù)均勻的、并具有一定密度、寬度、深度、角度及形狀的儲(chǔ)存和輸送潤(rùn)滑油的溝槽、凹腔,這些油路通過(guò)交叉點(diǎn)相互連通,且都均勻地分布于工件表面,對(duì)工件表面能提供迅速有效的潤(rùn)滑,大大減少了貧油區(qū)和粘著磨損。
(3)激光與材料獨(dú)特的作用機(jī)理使得要去除的金屬被汽化掉,形成的油路光滑清潔,從而保證油路暢通無(wú)阻。同時(shí),在油路周?chē)捅砻?,因淬火效?yīng)而硬度提高。
(4)在油路上設(shè)置的一系列凹腔,具有蓄油池和聚集微小顆粒的雙重作用,它一方面為附近區(qū)域提供潤(rùn)滑油,另一方面又能大大降低磨粒磨損。
(5)激光珩磨屬非接觸式加工,不像機(jī)械珩磨會(huì)發(fā)生擠壓、耕犁現(xiàn)象,從而在金屬表面不產(chǎn)生所謂的“金屬疤皮”。
(6)雖然激光珩磨在工件表面留下了縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格狀油路,但就宏觀效果而言,并不影響活塞環(huán)的支承面積。