PL164858B1 - Powłoka antyrefleksyjna przy termicznej obróbce powierzchniowej metali - Google Patents

Abstract

Powłoka antyrefleksyjna przy termicznej obróbce powierzchniowej metali zawierająca grafit, znamienna tym, że składa się z mieszaniny tlenku żelaza w ilości 70 - 85% wagowych i grafitu w ilości 15 - 30% wagowych oraz lepiszcza w ilości 5 - 30% wagowych w stosunku do ilości mieszaniny suchych składników.

Description

Przedmiotem wynalazku jest powłoka antyrefleksyjna, znajdująca zastosowanie jako pokrycie przy termicznej obróbce powierzchniowej metali, zwłaszcza przy nagrzewaniu powierzchni laserem.

Laserową obróbkę cieplną stali prowadzi się w celu utwardzenia powierzchni, co powoduje wzrost trwałości elementów obrobionych przy pomocy lasera. W przypadku stosowania lasera CO 2 przedmiot nagrzewany jest wiązką monochromatycznego promieniowania o długości λ = l,6pm. Promieniowanie o tej długości doskonale odbija się od wypolerowanej metalowej powierzchni. Wskaźnik odbicia, a więc strata energii może przekroczyć nawet 95%. Zapobiega się temu poprzez podniesienie współczynnika absorpcji obrabianej powierzchni. Najczęściej stosowanym zabiegiem technologicznym mającym na celu podwyższenie absorpcyjności powierzchni poddawanej nagrzewaniu laserowemu jest pokrywanie jej powłokami absorpcyjnymi. Do najczęściej stosowanych powłok zalicza się: roztwór koloidalny grafitu, roztwory fosforanu manganu, czarny techniczny chrom oraz powłoki tlenkowe, uzyskiwane w wyniku wstępnego utleniania stali w parze wodnej, w temperaturze odpuszczania. Wadą powyższych pokryć jest to, że reagując z nagrzanym metalem powodują zmianę składu chemicznego stali. Powłoki grafitowa i chromowa stają się źródłem węgla i chromu wprowadzonego do roztworu, przekształcając tym samym proces w nawęglanie lub chromowanie laserowe. Natomiast pokrycia tlenkowe odwęglają stal wysokowęglową.

Powłoka antyrefleksyjna według wynalazku, zawierająca grafit, charakteryzuje się tym, że składa się z mieszaniny tlenku żelaza w ilości 70 - 85% wagowych i grafitu w' ilości 15 - 30% wagowych oraz lepiszcza w ilości 5 - 30% wagowych w stosunku do ilości mieszaniny suchych składników. Jako lepiszcze zawiera szkło wodne, dekstrynę oraz melasę.

Zaletą powłoki według wynalazku jest to, że znacznie zwiększa absorpcję promieniowania, co powoduje zwiększenie efektywności nagrzewania promieniowaniem laserowym. Ponadto powłoka ta zabezpiecza przed zmianą składu chemicznego obrabianej stali.

Przykład . Powłoką antyrefleksyjną, składającą się z 81,5% wagowych Fe2O3 i z 18,5% wagowych grafitu, zmieszanych ze szkłem wodnym w ilości 10%o wagowych w stosunku do ilości suchych składników pokryto warstwą o grubości około 0,2 mm próbkę wykonaną z żelaza armco. Po nagrzaniu próbki laserem CO 2 o działaniu ciągłym o mocy 2,2 kW nie stwierdzono nawęglania, a strefa przetopiona była większa o około 25% niż w przypadku zastosowania powłoki z czystego grafitu.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 .Powłoka antyrefleksyjna przy termicznej obróbce powierzchniowej metali zawierająca grafit, znamienna tym, że składa się z mieszaniny tlenku żelaza w ilości 70 - 85% wagowych i grafitu w ilości 15 - 30% wagowych oraz lepiszcza w ilości 5 - 30% wagowych w stosunku do ilości mieszaniny suchych składników.
2. 2. Powłoka antyrefluksyjna, według zastrz. 1, znamienna tym, że jako lepiszcze zawiera szkło wodne, dekstrynę oraz melasę.