تعمیر قالب با جوشکاری لیزری – بخش دوم
اندازه سیم پرکننده
فرآیند انتخاب اندازه سیم پر کننده به معیارهای زیر وابسته است:
- ضخامت سطحی از قالب که تعمیر خواهد شد.
- حجمی از ماده که برای انجام تعمیر ضروری میباشد
اندازه سیم پر کننده می تواند در بازه ۰٫۰۷ تا ۵ میلی متر از لحاظ قطر متفاوت باشد. سیمی با قطر کوچک تر برای کاهش انرژی لیزر و کاهش میزان حرارت ایجاد شده مورد استفاده قرار می گیرد، البته در شرایطی که کمترین میزان تغییر شکل قالب مورد انتظار باشد. سیم هایی با قطر بزرگ نیز زمانی مورد استفاده قرار میگیرند که سطح نیازمند ترمیم نسبتا بزرگ باشد و ضخامت قالب نیز افزایش یافته باشد.
نوع سیم پرکننده
انتخاب نوع سیم پرکننده به معیارهای زیر بستگی دارد:
- جنس ماده قالبی که می بایست مورد تعمیر قرار بگیرد
- سختی نهایی مورد انتظار از قالب
- شرایط ناحیه نیازمند ترمیم: آیا روکشی (plating) دیده می شود؟ آیا محل نیازمند تعمیر دارای ترک می باشد؟ آیا این ناحیه قبلا مورد جوشکاری قرار گرفته است؟
- آنالیز دلیل ایجاد آسیب در قالب نیز باید انجام شود.
میزان سختی منتج شده از جوشکاری فلز
میزان سختی منتج شده با توجه به عوامل زیر متفاوت خواهد بود:
- جنس ماده قالبی که میبایست مورد تعمیر قرار بگیرد
- نوع ماده سیم پرکننده
- انتخاب پارامترهای لیزر، پارامترهایی که در رقیق سازی ماده قالب و استفاده از مواد قالب اهمیت دارند.
از ترکیب مواد قالب و نوع سیم پرکننده مختلف سختی های متنوعی را می توان به دست آورد.
- آنالیز مواد پایه قالب شامل S-7، H-13، P-20 و SS 420 می شود.
جنس قالب هایی که به صورت مناسب تعمیر می شوند
موادی که به خوبی می توان به واسطه لیزر تحت تعمیر قرار داد، عبارتند از: S-7, H-13, P-20, NAK-55, D2, A2, A6, M2, 410 SS, 420 SS, 440 SS, Elmax, Aermet, CPM9V, آلیاژهای آلومینیوم, copper beryllium and amcoloy 940.
از آنجایی که مواد استفاده شده در ساخت قالب برای رسیدن به نتایج مطلوب دارای پیچیدگی هایی می باشند،پیش زمینه مهندسی مواد در فهم مکانیزم تاثیر حرارت و مواد پر کننده موثر در قالب ها ضروری محسوب میشود. با افزایش میزان این درک، شانس و احتمال وقوع خرابی و نواحی نیازمند تعمیر نیز کاهش خواهند یافت.
در عمل، می بایست از شکستن جوش خودداری کرد. شکست ایجاد شده در مواد سخت به سرعت می تواند پیشرفت کند، که منجر به خرابی قطعه می شود. استفاده از پرکننده های نا درست و روش های تکنیک نا درست می تواند منجر به ایجاد شکست در جوش شود. آنالیز و تحلیل متالوگرافی پرکننده های مختلف/ ترکیب مواد قالب مختلف می تواند با تحلیل های مختلف چشمی انجام شود. در حالت کلی، میزان کربن زیاد، حساسیت جوش را نسبت به شکست افزایش میدهد.
موادی که دارای آلیاژهای مس و آلومینیوم می باشند به دلیل توانایی انعکاس بالایی که در مقابل نور لیزر ۱٫۰۶ میکرونی از خود نشان می دهند در جوشکاری لیزری با چالش های زیادی روبرو هستند.
مزایای فرآیند
در مقایسه با بقیه فرآیند های جوشکاری، جوشکاری لیزری دارای مزایای می باشد:
- زمانی که تکنیک مناسبی در جوشکاری استفاده شود، آماده سازی بستر ماده و برش دادن محل نیازمند تعمیر نیاز نخواهد بود.
- کمترین مقدار گرما به فلز قالب اعمال می شود که سبب می شود تا کمترین میزان تغییر شکل در قالب اتفاق بیافتد و می تواند در دقیق بودن قطعه بسیار موثر باشد.
- کمترین مقدار فلز جوش از سطح قرار فولاد بالاتر می گیرد، این پدیده منجر می شود تا بهترین انطباق بین سطح تعمیر شده و سطح اصلی ایجاد شود.
منبع : Mold Making Tecgnology
ترجمه : ایران ملد
