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机械手臂与激光熔覆技术的双双结合

激光熔覆技术 激光辐照
发布:2021-01-06 16:17:06    

当今是一个科技飞速发展的时代,传统技术逐渐趋于现代化技术,人工智能的应用来逐步融入到现实生活。

现代工业领域对于机器人提出的最早概念是借助伺服技术控制机器人的对应关节,操作者对机器人进行动作示教,机器人按照要求能实现动作的运行。当今的机器人几乎都采用这种控制方式。这个也就是目前对于工业机器人在技术领域中的说明。灵活的机械手臂可以随意按照操作者的要求进行动作,在可以替代人手进行操作的同时,也可以实现远程监控,预先编程等自动控制功能,因此可以应用在危险或有危害的环境之中。

激光熔覆技术的原理

激光熔覆技术是指用不同的添料方式在被熔覆物体基体表面上放置选择好的涂层材料,再经激光辐照使之和基体表面上的一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体成冶金结合的表面涂层,从而达到显著改善基层表面的耐腐蚀、耐磨损、耐高温、抗氧化及部分电气特性的工艺方法。工件表面改性或修复的目的,是为了既满足对材料表面特定性能的要求,又节约大量的贵重元素的不必要消耗。当前激光熔覆的使用情况,其主要应用于几个方面:对材料的表面改性,如轧辊、燃汽轮机叶片、轧辊、齿轮等,用以增加其使用性能;产品的激光表面修复,如转子、钻头等,据统计其修复费用不到重置价格的1/5,而且缩短了维修时间,解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的关键部件快速抢修难题;另外通过激光熔覆技术在模具的表面覆着一层超耐磨抗腐蚀合金,可以大大提高其使用寿命。


 

激光熔覆工艺特点

冷却速度快,快速凝固过程,使工件容易得到细结晶组织或产生平衡态所无法得到的非稳态、非晶态等新相。

涂层稀释率低,与被加工件基体形成牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺功率、光斑大小及焦距等参数的调整,可以获得良好的涂层,并且成分和稀释度均可控。

热畸变较小,采用高功率密度快速熔覆时,变形可控制降低到零件的装配公差内。

粉末选择几乎不需要任何限制,可以按照工艺要求使用任意种类配比的粉末材料,尤其是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金。

能进行选区熔覆,使得材料消耗减少,提高性能价格比。

激光光束可以对难以接近的区域进行熔覆,主要保证光斑及粉末可以照射到该区域即可。

目前应用广泛的激光熔覆材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料等。其中,又以镍基材料应用最多,与钴基材料相比,它的价格相对便宜。

机械手臂的应用原理

目前我国机械手臂在工业领域中可代替操作员做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣的工作环境下,包括冲压、锻造、铸造、热处理、涂装、焊接、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工作,以及在核能工业等领域中,机械手臂的应用可以完成对人体有害的物料进行搬运或工艺操作。其中在工业领域中,灵活度较高的要属六轴类手臂型的机器人,这种机器人的姿态和自由度都非常大,其主体包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有第七轴行走机构。这种机器人通常拥有六个运动自由度,其中腕部通常有三个运动自由度;驱动系统可以用以使执行机构产生相应的动作;控制系统则按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。

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