目前,在鋼鐵工業生產主要有三類生產毛化冷軋鋼板的方法。按出現的先後次序排列:第一類,采用噴丸技術毛化軋輥,再將其表麵鍍鉻,用來軋製板帶。第二類,采用電火花技術毛化軋輥,再將其表麵鍍鉻,用來軋製板帶。第三類,采用激光技術毛化軋輥,直接用於軋製板帶。由於鍍鉻對環境的汙染很大,大多數廠家又直接采用噴丸或電火花技術毛化軋輥,直接用來在製板帶。但這種半截方法使得軋輥的過鋼量大大減少。用第一類和第二類技術生產毛化板表麵的結構是無序的麻麵。用第三類技術(無論是CO2激光毛化,還是YAG固體激光毛化)生產毛化板表麵的結構是有序的麻麵。有序麻麵對光的折射具有方向性。這是由於毛化點的一致性決定的。但是第三類激光技術毛化的軋輥,過鋼量要高於第一、第二類半截方法毛化的軋輥,且軋製的鋼板,深衝性、延伸率也要高於第一、第二類毛化板。第一類噴丸技術由於粉塵汙染,影響健康,且毛化的重複性很難再現,難以掌握,進入淘汰區間。第二類電火花毛化技術全部得依賴進口,且價格非常之高、配件也需進口,對環境有油汙汙染。
激光有序毛化軋輥表麵的方法是:軋輥圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉運動,激光加工頭沿著軋輥的母線作軸向均勻移動,脈衝激光或連續激光通過機械方式轉變成脈衝激光或通過聲光開關轉換成脈衝激光,經過光路的傳輸和聚焦,作用在軋輥的表麵上,其激光作用的點組成一條高密度的螺旋線。由於螺旋角非常小,人們一般就把它看成一條一條的環狀直線。
由於每段脈衝激光的大小是一致,所以,每段脈衝激光作用在軋輥表麵的能量也是一致的,故每個點的大小形貌也是一致的。因此,軋輥表麵被毛化出的效果是一個有序布置的均勻點陣。 由於汽車廠商等一些高端用戶對毛化鋼板的特殊、苛刻要求,激光的有序毛化效果完全不能為之接受。這也是激光毛化技術一直不能進入主流冶金行業的根本原因。我公司經過多年的研究,去年終於取得突破。我們通過采用光纖激光器及自主研發的控製裝置,可以隨意改變毛化“點”形貌及排列,從而達到無序毛化的效果。目前該技術我們已申請國家發明專利。
光纖激光無序毛化原理
光纖激光無序毛化技術是國際上最新一代,也是最先進的激光毛化技術。其原理是利用無序信號發生器產生的控製信號隨機改變光纖脈衝激光器的脈衝頻率和占空比,從而使得毛化點既可以是圓點,也可以是橢圓點,既可以是長點,也可以是短點,毛化點的間距也完全隨機,點陣的排列也完全隨機,因而軋輥表麵得到無序麻麵。
光纖激光無序毛化設備的組成
光纖激光無序毛化設備的組成:數控軋輥機床、N台光纖脈衝激光器、冷水機、N組無序信號發生器、N組激光加工頭、軋輥直徑測量裝置、N-1組激光頭位置調節裝置等。
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