Лазерне гасіння та ремонт великих передач: аналіз процесу та значення застосування
Великі передачі - це основні компоненти передачі у важкій техніці, такі як енергія вітру, видобуток та металургійні машини. Вони несуть важкі навантаження, удари та носять у довгостроковій перспективі, вимагаючи високої точності та тривалого терміну служби. Традиційні процеси гасіння (наприклад, гасіння індукції, гасіння полум'я) часто викликають теплову деформацію та знижують точність передач за рахунок великого введення тепла; Традиційні методи ремонту (наприклад, зварювання, що з'являється) також не відповідає високим - точній вимогам. Однак поєднання технологій лазерного гасіння та лазерної облицювання, що містять "низьку шкоду, високу точність та сильну здатність до ремонту", стало ключовим рішенням для вирішення больових точок у обробці та ремонті великих передач. Ця стаття розробить ключові точки процесу та значення застосування цієї технології.
Основні переваги: низька шкода, висока точність та видатні можливості ремонту
Порівняно з традиційними процесами, переваги технології лазерного гасіння та ремонту зосереджуються на трьох вимірах. По-перше, вхід тепла невеликий: лазерна енергія висококонцентрована, діючи лише на міліметровому шкаловому шару масштабу, який дозволяє уникнути загальної термічної деформації передачі та підтримує її початкову точність (наприклад, ISO 1328 Стандартна точність класу 6-7). По-друге, якість поверхні зуба залишається неушкодженою: після обробки шорсткість поверхні поверхні все ще зберігається при РА 1,6-3,2 мкм, усуваючи потребу в подальших витратах на шліфування передач та зменшення процесів процесу. По -третє, можливість ремонту сильна: лазерна облицювання може безпосередньо відновити дефекти, такі як зламані зуби та сильне знос, при цьому вартість ремонту становить лише від 1/3 до 1/5 витрат на заміну нової передачі, значно зменшуючи витрати на обслуговування обладнання. Тим часом, через сегментований контроль за чисельною системою управління, він також може відповідати вимогам твердості різних частин поверхні зуба, врівноважуючи зносостійкість і міцність.
Загальний потік процесу: чотири кроки для контролю якості обробки
Лазерне гасіння та ремонт покладається на спеціалізовані машини для обробки лазерних, а загальний процес поділяється на чотири кроки. Перший крок - затискання та позиціонування заготовки: велика передача затискається на робочому столі з ЧПУ з лазерної обробки, а також високо - інструментів позиціонування (наприклад, лазерних дальність і інструментарію розміщення штифтів) для забезпечення коаксіальності шестерні та шпинделя машини. The second step is tooth surface pretreatment: after removing oil stains and rust, a special light-absorbing coating (eg, graphite-based coating) is sprayed on the to-be-processed area, increasing the laser energy absorption rate from 5%-15% (natural absorption rate of Металеві поверхні) до понад 80%, щоб забезпечити рівномірні результати обробки. Третій крок-це сегментована лазерна обробка: Відповідно до вимог до продуктивності верхівки зуба, зубного флангу та кореня зуба, параметри регулюються за допомогою програми ЧПУ, наприклад, більш висока потужність лазера використовується для поверхні зуба для забезпечення твердості, тоді як трохи нижча потужність використовується для кореня зубів, щоб уникнути концентрації напруги. Четвертий крок - це перевірка якісної вибірки: після обробки не потрібно загартування; Натомість проводяться прямі перевірки на твердій поверхні зубів, загартованій глибині шару та дефектів шару обшивки, щоб забезпечити дотримання стандартів.
Основні параметри лазерного гасіння: точний контроль ефекту затвердіння
Параметри процесу безпосередньо визначають якість гасіння і повинні бути гнучко відрегульовані на основі матеріалу редуктора (наприклад, 45 сталі, 40cr сталі) та умови праці. Твердість поверхні зуба контролюється на твердності Роквелла (HRC) 35 - 45, підходить для більшості важких сценаріїв навантаження; Він може бути збільшений до HRC 45-50 для спеціальних вимог. Глибина загартованого шару становить 0,4-0,6 мм, врівноваження опору зносу поверхні та опір удару серцевини. Лазерна потужність встановлюється на рівні 2,0-3,5 кВт: надмірна низька потужність може призвести до недостатньої глибинної глибини шару, тоді як надмірна висока потужність може спричинити плавлення поверхні зуба. Швидкість гасіння (швидкість сканування) становить 10-50 мм/с-повільніша швидкість, тим глибший загартований шар. Сегментоване регулювання через систему ЧПУ може задовольнити потреби обробки різних частин.
Показники процесів лазерної облицювання: адаптація до різноманітних потреб у ремонті
Лазерна облицювання - це основна технологія для ремонту дефектів великих передач, і його процеси процесу можуть бути гнучко відрегульовані для задоволення потреб. Товщина шару облицювання регулюється відповідно до тяжкості дефекту: для невеликого зносу (0,2 - 0,5 мм), використовується одиночна - шару шару 0,3-0,8 мм; Для розбитого ремонту зубів (втрати 1-2 мм) прийнято багатошарову облицювання 1,5-2,5 мм, з контрольованою температурою міжшарової температури для запобігання тріщин. Діапазон твердості шару облицювання-HRC 25-60: HRC 40-55 вибирається для поверхні зуба для забезпечення стійкості до зносу, тоді як HRC 25-35 використовується для кореня зуба для поліпшення стійкості до удару. Для загальних матеріалів, таких як 45 сталі та 40CR сталі, пряма обшивка здійснена без попереднього нагрівання, спрощуючи процес. Шар облицювання утворює металургійний зв’язок із підкладкою (міцність зв’язку, що перевищує або дорівнює 300 мпА), вільних від дефектів, таких як тріщини та пори, а точність профілю зуба може бути відновлена до початкового стандарту дизайну після ремонту.
Основні компоненти системи лазерної облицювання
Зниження витрат, підвищення ефективності та підтримка роботи та обслуговування важкого обладнання
Застосування технології гасіння та ремонту лазерного гасіння для великих передач приносить значні економічні та соціальні вигоди. З точки зору продовження служби, високий - твердості вгамованого шару може продовжити термін служби передачі на 2 - 3 рази. У контролі витрат вартість ремонту значно нижча, ніж вартість заміни, особливо для великих передач, діаметром, що перевищує 2 м і вагу понад 10 тонн, економічні вигоди є помітними. У виробничій підтримці цикл ремонту становить лише 1-3 дні, набагато коротший, ніж цикл закупівель на 1-3 місяці нових передач, скорочуючи втрати простоїв обладнання. В даний час ця технологія широко застосовується до ключових компонентів, таких як шпинделі з шпинделя вітру та передачі дробарок для видобутку, стаючи важливою підтримкою "зеленого виробництва" та "ефективної роботи та обслуговування" важкого обладнання.