El revestimiento por láser, también llamado soldadura por superposición por láser, se utiliza en la fabricación para recubrir diferentes materiales. La tecnología que ha ganado popularidad a lo largo de los años viene con varios beneficios. Ayuda a proteger los materiales de la oxidación y la corrosión. El uso de la tecnología de revestimiento láser mejora las propiedades generales de la superficie.
Este artículo repasará todo lo que necesita saber sobre el revestimiento láser.
Índice del contenido
¿Qué es el revestimiento láser?
Proceso de revestimiento por láser
Beneficios del revestimiento láser
Características del revestimiento láser
¿Es caro el revestimiento láser?
Innovaciones recientes en revestimiento láser
Conclusión
¿Qué es el revestimiento láser?
revestimiento láser es un proceso adicional en la fabricación que imparte recubrimiento en varios tipos de superficies de materiales. En general, mejora las propiedades de la superficie, lo que protege al material de la oxidación y la corrosión. El proceso involucra un baño de fusión que atraviesa la superficie del material base. Al mismo tiempo, se aplica materia prima en polvo o alambre, lo que crea una fina capa de recubrimiento.
El revestimiento inducido por láser proporciona recubrimientos distribuidos uniformemente. Con alta repetibilidad, las capas están libres de grietas y porosidad. También exhiben buena adherencia, baja rugosidad superficial, baja dilución y menos desperdicio de material. El proceso se puede mejorar ajustando la densidad, la velocidad de desplazamiento y el diámetro de los rayos láser en la superficie de un objeto.
Proceso de revestimiento por láser
El proceso es una deposición de energía dirigida (DED) y también se conoce como soldadura por superposición con láser. Cuando se utiliza en la fabricación aditiva, se denomina depósito de metal por láser (LMD) o depósito de metal por láser dirigido (DLMD).
Un rayo láser funde y une las aleaciones de metal a la superficie de un sustrato o una capa previamente depositada. La densa capa de revestimiento láser se une metalúrgicamente con una dilución mínima del material metálico. El aporte de calor debe ser suficiente para producir una superposición de alta calidad.
A continuación se muestran varios procesos de revestimiento láser:
Revestimiento láser de un solo paso
En el proceso de un solo paso, el material de recubrimiento se introduce en el baño de fusión donde cambia a forma fundida sobre la superficie del sustrato. Cuando el rayo láser en movimiento abandona el espacio, la sustancia de recubrimiento fundida se solidifica. Como resultado, se crea un recubrimiento fino mediante pistas superpuestas de movimiento láser.
Revestimiento láser de dos pasos
El procesamiento de dos pasos implica la deposición inicial de material de recubrimiento sobre la superficie del sustrato. Luego, el tratamiento de la superficie toma el rayo láser en movimiento para fundir el material de recubrimiento y el material del sustrato. El recubrimiento se solidifica espontáneamente tan pronto como el rayo láser abandona el recubrimiento del espacio.
revestimiento de alambre
Durante el proceso de revestimiento de alambre, el cable se alimenta directamente desde el carrete a la antorcha fuera de eje. Luego se calienta por debajo de la temperatura de fusión donde pasa el revestimiento a través del sistema de guía del cable.
Este proceso es ventajoso debido al 100% de eficiencia en el uso de materiales de relleno. También es un proceso limpio que tiene varias opciones para materiales de alambre. Sin embargo, la absorción de radiación en los cables da una salida inconsistente.
Revestimiento de polvo
En el revestimiento de polvo, el polvo se transmite desde el disco giratorio a la boquilla de alimentación. Se pasa a través de gases portadores, por ejemplo, argón o helio, donde se aplica el principio de absorción. Luego, la partícula de polvo es expulsada por los gases portadores a alta velocidad.
Esto da como resultado un revestimiento final que es uniforme y reproducible. El proceso tiene varios métodos de alimentación y materiales. También es una mejor opción para una configuración 3D.
Beneficios del revestimiento láser
Los láseres son la opción preferida para el micromecanizado y el procesamiento de materiales. Bajo revestimiento láser, utiliza parámetros como la frecuencia de repetición del pulso, la potencia del láser, la longitud de onda y varios tipos de perfiles de haz.
Las siguientes son las ventajas atribuidas al láser cladding:
- Asegura la unión metalúrgica de superficies y materiales básicos.
- El proceso requiere un tiempo de exposición y una profundidad del rayo láser bajos
- El revestimiento láser produce superposiciones resistentes en comparación con los revestimientos de rociado térmico
- La alta calidad superficial lograda y la baja deformación reducen la necesidad de procesamiento posterior
- Es altamente eficiente debido al costo reducido, el corto período de revestimiento láser y el menor desperdicio de material.
Características del revestimiento láser
revestimiento láser emplea principalmente características de bajo impacto térmico y gran precisión. También tiene otras características, que incluyen:
- Velocidad de enfriamiento rápida debido al rápido proceso de solidificación; la velocidad sube a unos 106 K/s. Es fácil obtener recubrimientos cristalinos finos distribuidos uniformemente.
- Requiere una menor entrada de calor y distorsión cuando se utiliza un revestimiento rápido de alta densidad de potencia. La distorsión se puede minimizar dentro de las tolerancias del ensamblaje.
- Baja tasa de dilución del recubrimiento que generalmente es inferior al 5%. A través del ajuste de los parámetros del láser, el sustrato se une firmemente metalúrgicamente o mediante difusión interfacial.
- La capa de revestimiento láser tiene una amplia gama de espesores con un revestimiento de alimentación de polvo de un solo canal de aproximadamente 0.2 a 2.0 mm.
- No hay restricciones en la elección del polvo cuando se depositan materiales de alto punto de fusión en la superficie de objetos de bajo punto de fusión.
- El proceso de revestimiento por láser es fácil de automatizar.
- El proceso mejora la deposición selectiva con un bajo consumo de material con una excelente relación rendimiento-precio.
- Las capas de vigas que apuntan se superponen y, por lo tanto, pueden fusionar áreas inaccesibles.
¿Es caro el revestimiento láser?
Desarrollado hace más de 30 años, el revestimiento láser siempre se ha considerado la tecnología de última opción. Esto se debe a la alta inversión inicial y los costos operativos del equipo láser. Sin embargo, ha habido avances tremendos en los láseres de estado sólido modernos.
La integración de la robótica a través de la entrega de haces acoplados por fibra ha hecho que el proceso sea más eficiente y menos costoso. Teniendo en cuenta el análisis de costo-beneficio, el revestimiento láser está ganando y creciendo exponencialmente en varios sectores de la industria.
Innovaciones recientes en revestimiento láser
Las innovaciones recientes en revestimiento láser se han centrado principalmente en aumentar la productividad. Los avances aún mantienen las características principales del revestimiento láser.
Los siguientes son ejemplos de las innovaciones:
- El revestimiento láser de alta velocidad derrite por completo el polvo aditivo en el rayo láser antes de llegar al material base. La base sólida se fusiona con el polvo fundido a través de la transferencia de calor.
- El revestimiento láser de hilo caliente proporciona un hilo precalentado en el proceso; esto aprovecha más energía láser para fundir el material base con una mayor velocidad de alimentación.
- El revestimiento láser emplea un rayo láser coaxial que alimenta el material aditivo perpendicular a la pieza de trabajo. El láser se proyecta coaxialmente alrededor del cable. Esto mejora el procesamiento consistente que es independiente de la dirección de desplazamiento para la deposición de metal con láser 3D.
- El proceso de revestimiento con láser de punto grande aumenta el tamaño del punto láser en la pieza de trabajo. Esto permite el uso de más potencia láser sin derretir excesivamente el material base y aumentar la dilución.
Conclusión
La tecnología de revestimiento láser ha hecho grandes avances recientemente en la fabricación moderna. Muchas empresas de producción están considerando la tecnología láser para reacondicionar productos OEM. El proceso también ha mejorado las características de corrosión y desgaste de los artículos.
La guía anterior explica el proceso de revestimiento por láser y sus beneficios. Los compradores deben asegurarse de que se mantenga la calidad durante el recubrimiento con láser. Para encontrar el equipo de revestimiento por láser de su elección, visite Alibaba.com.
