迄今為止，在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)主要有三類生產(chǎn)毛化冷軋鋼板的方法。按出現(xiàn)的先后次序排列：第一類，采用噴丸技術(shù)毛化軋輥，再將其表面鍍鉻，用來軋制板帶。第二類，采用電火花技術(shù)毛化軋輥，再將其表面鍍鉻，用來軋制板帶。第三類，采用激光技術(shù)毛化軋輥，直接用于軋制板帶。
由于鍍鉻對環(huán)境的污染很大，大多數(shù)廠家也有采用噴丸或電火花技術(shù)毛化軋輥不鍍鉻直接用來軋制板帶。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(shù)生產(chǎn)毛化板表面的結(jié)構(gòu)是無序的麻面。用第三類技術(shù)（無論是CO2激光毛化，還是YAG固體激光毛化）生產(chǎn)毛化板表面的結(jié)構(gòu)是有序的麻面。有序麻面對光的折射具有方向性，這是由于毛化點的一致性決定的。但是第三類激光技術(shù)毛化的軋輥，過鋼量高于第一、第二類半截方法毛化的軋輥，且軋制的鋼板，深沖性、延伸率也高于第一、第二類毛化板。第一類噴丸技術(shù)由于粉塵污染，影響健康，且毛化的重復性很難再現(xiàn)，難以掌握，進入淘汰區(qū)間。第二類電火花毛化技術(shù)全部得依賴進口，且價格非常之高、配件也需進口，對環(huán)境也有油污污染。
激光有序毛化軋輥表面的方法是：軋輥圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉(zhuǎn)運動，激光加工頭沿著軋輥的母線作軸向均勻移動，脈沖激光或連續(xù)激光通過機械方式轉(zhuǎn)變成脈沖激光或通過聲光開關(guān)轉(zhuǎn)換成脈沖激光，經(jīng)過光路的傳輸和聚焦，作用在軋輥的表面上，其激光作用的點組成一條高密度的螺旋線。由于螺旋角非常小，人們一般就把它看成一條一條的環(huán)狀直線。由于每段脈沖激光的大小基本一致，所以，每段脈沖激光作用在軋輥表面的能量也是一致的，故每個點的大小形貌也是一致的。因此，軋輥表面被毛化出的效果是一個有序布置的均勻點陣。
由于汽車廠商等一些高端用戶對毛化鋼板的特殊要求，激光的有序毛化效果已不能為之接受。這也是激光毛化技術(shù)一直不能進入主流冶金行業(yè)的根本原因。我們公司經(jīng)過多年的研究，在2011年終于取得突破。我們通過采用光纖激光器及自主研發(fā)的控制裝置，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。目前已在鋼鐵行業(yè)得到較好的應(yīng)用，該技術(shù)我們已申請國家發(fā)明專利。
光纖激光無序毛化原理
光纖激光無序毛化技術(shù)是國際上最新一代，也是最先進的激光毛化技術(shù)。其原理是利用無序信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號，毛化點的間距也完全隨機，點陣的排列也完全隨機，因而軋輥表面得到無序麻面。
光纖激光無序毛化設(shè)備的組成：數(shù)控軋輥機床、N[1]臺光纖脈沖激光器、冷水機、N組無序信號發(fā)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(diào)節(jié)裝置等。
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光纖激光無序毛化效果
光纖激光無序毛化技術(shù)生產(chǎn)的毛化板與電火花技術(shù)生產(chǎn)的毛化板其表面紋理相似，完全無序，表面結(jié)構(gòu)為無序麻面。
光纖激光無序毛化特點
光纖激光無序毛化技術(shù)生產(chǎn)的毛化板，其表面結(jié)構(gòu)為無序麻面。其板的深沖性、延伸率等優(yōu)于電火花技術(shù)生產(chǎn)的毛化板。
光纖激光無序毛化軋輥，形成凸臺的高度為2-25μm，最小圓點的直徑為75μm，凹坑深度也達2-20μm，軋輥表面的粗糙度可達0.5-15μm。其粗糙度Ra值和每厘米里的峰值數(shù)Rpc值關(guān)聯(lián)性小。Rpc可達40-120
每個毛化“點”都有凸臺，且在冶金熔固的過程中，受CO2氣體的保護，又由于激光的加熱和冷卻非常快，所以，生成的凸臺變硬。由于凸臺的轉(zhuǎn)印率一般在80%，因此，大大提高軋輥的過鋼量。
光纖激光器光電轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好。設(shè)備采用進口光纖激光器，其特點是光電轉(zhuǎn)換效率達28%，是燈泵浦YAG激光8~10倍多，且能連續(xù)/可調(diào)，調(diào)制頻率達100KHz。光束質(zhì)量好，M2值小于1.1。能加工出形貌好，尺寸小的毛化點。激光器長時間連續(xù)運行穩(wěn)定，激光器泵浦源的平均無故障率達十萬小時，滿足生產(chǎn)線工作要求。因此，光纖激光無序毛化具有激光器體積小、壽命長、免維護、運行成本低的優(yōu)點。
設(shè)備采用數(shù)控軋輥機床作為光纖激光無序毛化的基礎(chǔ)運行機體，確保了軋輥在激光毛化的加工過程中穩(wěn)定可靠，使得激光毛化的加工過程中具有精度高、均勻性好、重復性高的優(yōu)點。
毛化工藝可根據(jù)要求設(shè)置。對不同形貌要求的鋼板可調(diào)節(jié)各種加工工藝參數(shù)，如激光功率、軸向線密度、周向頻率分段、側(cè)吹氣種類、側(cè)吹氣角度及流量等，毛化出相應(yīng)的形貌軋輥。
操作簡單。數(shù)控系統(tǒng)可以存儲海量的毛化加工程序，可根據(jù)軋輥不同的粗糙度和主軸速度要求，設(shè)置不同的軸向線密度、選用周向頻率區(qū)段、激光功率建立激光毛化工藝數(shù)據(jù)庫。操作者只需根據(jù)粗糙度的要求調(diào)出相應(yīng)的應(yīng)用程序，設(shè)置起始和終點參數(shù)，將激光功率調(diào)到相應(yīng)的參數(shù)，按一下啟動按鈕，設(shè)備自動檢測軋輥直徑，自動進行毛化加工，加工完后，毛化頭自動返回零位。可以稱為一鍵操作。#p#分頁標題#e#
小結(jié)
目前，光纖激光無序毛化設(shè)備是真正能做到無序激光毛化的設(shè)備。其毛化的粗糙度范圍大，既可以做到無序毛化也可以做到有序毛化，且軋輥毛化能耗低。不僅單位過鋼量運行費用低，而且絕對運行費用也是最低的。故光纖激光無序毛化技術(shù)是軋輥毛化中最先進的技術(shù)。
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