معرفة
تطبيق ليزر الفيمتوثانية في المحامل والأعمدة: تحديد الملمس الدقيق للسطح، وخصائص التشحيم ومقاومة التآكل
في الإنتاج الصناعي، تحتك المكونات المعدنية ببعضها البعض أثناء التلامس، وخاصة في الحركات الانزلاقية والدورانية عالية السرعة أو عالية التردد، مما قد يتسبب بسهولة في التآكل بسبب الاحتكاك ويؤدي في النهاية إلى تلف المنتج.
على سبيل المثال، أثناء تشغيل المحامل، يؤثر الاحتكاك والتآكل على استقرار وموثوقية النظام بأكمله، ويطيل عمر المنتجات. لذلك، يُعدّ تحسين أداء الاحتكاك السطحي لهذه المنتجات، وتعزيز موثوقيتها، محورًا بحثيًا مهمًا.
تظهر الأبحاث وبيانات اختبار الإنتاج الفعلية أن تشكيل القوام الدقيق من خلال تعديل السطح يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل لسطح الاحتكاك، وبالتالي تعزيز استقرار المنتج نفسه.
حفر دقيق على شكل حرف V على سطح المادة --------------------------
ما هي تقنية الميكروتكسترينغ السطحية؟
تشير عملية تشكيل الملمس الدقيق للسطح إلى تكوين أشكال وأحجام وأنماط توزيع محددة للهياكل الدقيقة على سطح المادة، مثل الثقوب العمياء والأخاديد العمياء والنتوءات الدقيقة.
في الوقت الحالي، يركز تصميم وتطبيق القوام الدقيق بشكل رئيسي على الحفر الدقيقة الدائرية والأخاديد على شكل حرف V. ومن الأنواع الخاصة الحفر المربعة، والحفر المثلثية، والحفر المعينية، وغيرها. وتتراوح أبعادها عادةً بين بضعة ميكرومترات وعدة مئات من الميكرومترات.
(أشكال مختلفة من القوام الدقيق) ---------------------------------------
تطبيق تقنية التكسير الدقيق للسطح؟
يتم تطبيق تقنية التنميط السطحي الدقيق حاليًا في العديد من المجالات، مثل:
إن تطبيق تقنية النسيج الدقيق للسطح على حلقة الختم ومعالجة الحفر الدقيقة الدائرية عليها يمكن أن يعزز تأثير الختم وسعة تحمل حلقة الختم وفقًا لذلك.
من خلال معالجة الأنسجة الدقيقة الدائرية ذات الكثافة المناسبة على الجدار الداخلي لأسطوانة مكبس المحرك، تم تحقيق انخفاض في الخسارة الاحتكاكية بنسبة تزيد عن 40%.
3. من خلال تشغيل أنسجة دقيقة ذات أشكال مختلفة على محامل الدفع، تم تعزيز قدرة محامل الدفع على تحمل الأحمال بشكل كبير.
(حفر أخدود على شكل حرف V على سطح محمل أنبوب CT) --------------------------
في الوقت الحاضر، ومع تطور صناعة التصنيع الراقية في الصين، يتسع نطاق تطبيق تقنية النقش الدقيق على أسطح المواد، ويتجه نحو صغر الحجم ودقة أعلى. وهذا يُشكل تحديًا لتكنولوجيا تصنيع النقش الدقيق.
(حفر الأخدود على شكل حرف U) ------------------------------------------------------------
ما هي تقنيات المعالجة للنسيج الدقيق للسطح؟
في الوقت الحاضر، تشمل الطرق الرئيسية لمعالجة القوام الدقيق للسطح المعالجة بالليزر، وتصنيع التفريغ الكهربائي، والتصنيع الكهروكيميائي، والتشكيل البارد، ومعالجة شعاع الأيونات المركزة، وحفر البلازما، والتحويل فائق الدقة.
مقارنةً بالتقنيات الأخرى، يتميز ليزر الفيمتوثانية بدقة معالجة عالية، وتأثير حراري منخفض، وحجم معالجة صغير، وقابلية تكرار عالية، وسهولة تحكم ممتازة، ومرونة عالية، وعدم تأثير إجهاد، وعدم تلوث. وهو حاليًا تقنية متقدمة مناسبة نسبيًا لمعالجة القوام الدقيق للأسطح على نطاقات الميكرو والنانو.
ويرجع ذلك إلى أن ليزر الفيمتوثانية يتمتع بعرض نبضة قصير للغاية وقوة ذروة عالية للغاية، مما يجعله الأفضل من حيث جودة المعالجة والتأثير بين الليزر النبضي الصناعي.
الفيمتو ثانية هو مفهوم زمني. يشير ليزر الفيمتو ثانية إلى زمن نبضة الليزر الواحدة الذي يبلغ واحدًا من كوادريليون من الثانية، أي ما يعادل 10-15 ثانية. يُنتج ليزر الفيمتو ثانية كمية معينة من الطاقة خلال فترة زمنية قصيرة، وتكون ذروة طاقته عالية جدًا. لذلك، نظريًا، يمكن لليزر الفيمتو ثانية معالجة أي مادة وإنتاج منطقة صغيرة جدًا متأثرة بالحرارة.
حفر الثقب الأعمى --------------------------
4 الخاتمة
مع تطور التصنيع عالي الجودة، ستحظى تقنية النقش الدقيق للأسطح بآفاق تطبيقية واسعة، وستُضيف قيمة تطبيقية عالية للأجزاء الدقيقة مثل المحامل. في الوقت نفسه، نعتقد أن ليزرات الفيمتوثانية، بمزاياها المتمثلة في عدم وجود قيود مادية، وانخفاض التأثير الحراري، ودقة المعالجة العالية للغاية، ستساهم بلا شك في التطور السريع للصناعات ذات الصلة.
