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激光珩磨

发布日期:2013-08-30 08:48:58 来源: www.nbhaigong.com.cn 点击量:

  激光珩磨是将珩磨技术与激光技术复合在一起的新技术。激光珩磨由三道工序组成:粗珩、激光造型(打坑)和精珩。实际上,激光珩磨不是传统的珩磨,而是将激光用于打坑(即激光打孔),实现表面微结构造型,然后再进行珩磨。它不是要求打一个微坑,而是要求打出数以万计的、按一定规律分布的微坑。螺旋状沟槽实际上是由若干个圆形微坑连接在一起形成的。

  激光打孔原理是利用高功率密度的聚焦激光使材料加热急剧汽化,产生高蒸汽压在材料上打出小孔。

  激光打孔的孔径与聚焦光斑直径近似成正比关系。用短焦距透镜及基模输出的红宝石激光器可打出直径10um的小孔。激光打孔的孔径范围约为0.01-lmm。可采用在激光谐振腔内放置光阑或控制激光输出能量的方法,改变激光打孔的孔径大小。

  利用激光束在工件表面进行激光珩磨,改善其微观形貌,实践证明能显著提高工件表面的润滑和抗磨效果。

  下面分析激光珩磨形成的表面减磨机理:

  (1)利用激光束可控性的特点,在气缸工作表面整个工作长度上,根据磨损状况和润滑性能要求,进行表面微观造型,从而保证在整个工作长度上磨损均衡。

  (2)在气缸整个工作表面上形成与润滑性能要求优化匹配的、连续均匀的、并具有一定密度、宽度、深度、角度及形状的储存和输送润滑油的沟槽、凹腔,这些油路通过交叉点相互连通,且都均匀地分布于工件表面,对工件表面能提供迅速有效的润滑,大大减少了贫油区和粘着磨损。

  (3)激光与材料独特的作用机理使得要去除的金属被汽化掉,形成的油路光滑清洁,从而保证油路畅通无阻。同时,在油路周围和表面,因淬火效应而硬度提高。

  (4)在油路上设置的一系列凹腔,具有蓄油池和聚集微小颗粒的双重作用,它一方面为附近区域提供润滑油,另一方面又能大大降低磨粒磨损。

  (5)激光珩磨属非接触式加工,不像机械珩磨会发生挤压、耕犁现象,从而在金属表面不产生所谓的“金属疤皮”。

  (6)虽然激光珩磨在工件表面留下了纵横交错的网格状油路,但就宏观效果而言,并不影响活塞环的支承面积。