Kelongsong laser, juga disebut pengelasan overlay laser, digunakan dalam pembuatan untuk melapisi bahan yang berbeda. Teknologi yang semakin populer selama bertahun-tahun hadir dengan berbagai manfaat. Ini membantu melindungi bahan dari oksidasi dan korosi. Menggunakan teknologi kelongsong laser meningkatkan sifat permukaan secara keseluruhan.
Artikel ini akan membahas semua yang perlu Anda ketahui tentang kelongsong laser.
Daftar Isi
Apa itu kelongsong laser?
Proses pelapisan laser
Manfaat kelongsong laser
Karakteristik kelongsong laser
Apakah kelongsong laser mahal?
Inovasi terbaru dalam kelongsong laser
Kesimpulan
Apa itu kelongsong laser?
Lapisan laser adalah proses tambahan dalam pembuatan yang memberikan pelapisan pada berbagai jenis permukaan material. Secara umum, ini meningkatkan sifat permukaan, yang melindungi material dari oksidasi dan korosi. Prosesnya melibatkan kolam lelehan yang dilalui melintasi permukaan material dasar. Pada saat yang sama, bahan baku bubuk atau kawat diterapkan, yang menciptakan lapisan tipis pelapis.
Kelongsong yang diinduksi laser menyediakan pelapis yang terdistribusi secara merata. Dengan pengulangan yang tinggi, lapisan bebas dari retak dan porositas. Mereka juga menunjukkan daya rekat yang baik, kekasaran permukaan yang rendah, pengenceran yang rendah, dan lebih sedikit pemborosan material yang terlibat. Proses ini dapat ditingkatkan dengan menyesuaikan kerapatan, kecepatan perjalanan, dan diameter sinar laser pada permukaan objek.
Proses pelapisan laser
Prosesnya adalah deposisi energi terarah (DED), dan juga disebut sebagai pengelasan overlay laser. Ketika digunakan dalam pembuatan aditif, ini disebut deposisi logam laser (LMD) atau deposisi logam laser terarah (DLMD).
Sinar laser meleleh dan mengikat paduan logam ke permukaan substrat atau lapisan yang diendapkan sebelumnya. Lapisan kelongsong laser padat terikat secara metalurgi di bawah pengenceran minimal dari bahan logam. Masukan panas harus cukup untuk menghasilkan overlay berkualitas tinggi.
Di bawah ini adalah berbagai proses kelongsong laser:
Kelongsong laser satu langkah
Dalam proses satu langkah, bahan pelapis dimasukkan ke kolam lelehan di mana ia berubah menjadi bentuk cair di atas permukaan substrat. Saat sinar laser yang bergerak meninggalkan ruang, zat pelapis cair mengeras. Akibatnya, lapisan halus dibuat oleh jejak gerakan laser yang tumpang tindih.
Kelongsong laser dua langkah
Pemrosesan dua langkah melibatkan pengendapan awal bahan pelapis di atas permukaan substrat. Setelah itu, perawatan permukaan membutuhkan sinar laser yang bergerak untuk melelehkan bahan pelapis dan bahan substrat secara bersamaan. Lapisan mengeras secara spontan segera setelah sinar laser meninggalkan lapisan luar angkasa.
Pelapisan kawat
Selama proses pelapisan kawat, kawat langsung diumpankan dari spool ke off axes torch. Kemudian dipanaskan di bawah suhu leleh di mana kelongsong terjadi melalui sistem pemandu kawat.
Proses ini menguntungkan karena efisiensi 100% dalam penggunaan bahan pengisi. Ini juga merupakan proses bersih yang memiliki berbagai pilihan bahan kawat. Namun, penyerapan radiasi pada kabel memberikan keluaran yang tidak konsisten.
Lapisan bubuk
Dalam kelongsong bubuk, the bubuk ditransmisikan dari cakram berputar ke nosel umpan. Itu dilewatkan melalui gas pembawa, misalnya, Argon atau Helium, di mana prinsip penyerapan diterapkan. Partikel bubuk kemudian dipaksa keluar oleh gas pembawa dengan kecepatan tinggi.
Ini menghasilkan kelongsong pamungkas yang rata dan dapat direproduksi. Prosesnya memiliki berbagai metode dan bahan pengumpanan. Ini juga merupakan opsi yang lebih baik untuk pengaturan 3D.
Manfaat kelongsong laser
Laser adalah pilihan yang lebih disukai untuk micromachining dan pemrosesan material. Di bawah kelongsong laser, Anda menggunakan parameter seperti frekuensi pengulangan pulsa, daya laser, panjang gelombang, dan berbagai jenis profil sinar.
Berikut ini adalah keuntungan yang dianggap berasal dari kelongsong laser:
- Ini memastikan ikatan metalurgi permukaan dan bahan dasar
- Prosesnya membutuhkan waktu pemaparan yang rendah dan kedalaman sinar laser
- Kelongsong laser menghasilkan pelapis yang tahan dibandingkan dengan pelapis semprotan termal
- Kualitas permukaan yang tinggi dicapai dan kelengkungan yang rendah mengurangi kebutuhan pasca-pemrosesan
- Ini sangat efisien karena biaya yang lebih rendah, periode kelongsong laser yang pendek, dan pemborosan material yang lebih sedikit
Karakteristik kelongsong laser
Lapisan laser terutama menggunakan dampak panas rendah dan fitur presisi tinggi. Ini juga memiliki karakteristik lain, yang meliputi:
- Laju pendinginan yang cepat karena proses pemadatan yang cepat; tingkat naik menjadi sekitar 106 K / s. Sangat mudah untuk mendapatkan pelapis kristal halus yang terdistribusi secara merata.
- Ini membutuhkan masukan panas yang lebih kecil dan distorsi ketika kelongsong cepat dengan kepadatan daya tinggi digunakan. Distorsi dapat diminimalkan ke dalam toleransi perakitan.
- Tingkat pengenceran lapisan rendah yang umumnya kurang dari 5%. Melalui penyesuaian parameter laser, substrat terikat kuat secara metalurgi atau melalui difusi antarmuka.
- Lapisan kelongsong laser memiliki kisaran ketebalan yang luas dengan lapisan pengumpanan bubuk saluran tunggal sekitar 0.2 hingga 2.0 mm.
- Tidak ada batasan pada pilihan bubuk saat mendepositkan bahan dengan titik leleh tinggi pada permukaan benda dengan titik leleh rendah.
- Proses kelongsong laser mudah diotomatisasi.
- Proses ini meningkatkan pengendapan selektif yang memiliki konsumsi bahan rendah dengan rasio kinerja terhadap harga yang sangat baik.
- Lapisan balok bertujuan tumpang tindih dan dengan demikian dapat menyatukan area yang tidak dapat diakses.
Apakah kelongsong laser mahal?
Dikembangkan lebih dari 30 tahun yang lalu, kelongsong laser selalu dianggap sebagai teknologi pilihan terakhir. Ini karena investasi awal yang tinggi dan biaya operasional peralatan laser. Namun, ada kemajuan luar biasa dalam laser solid-state modern.
Integrasi robotika melalui fiber-coupled beam delivery telah membuat proses menjadi lebih efisien dan lebih murah. Mempertimbangkan analisis biaya-manfaat, kelongsong laser menang dan tumbuh secara eksponensial di berbagai sektor industri.
Inovasi terbaru dalam kelongsong laser
Inovasi terbaru dalam kelongsong laser terutama berfokus pada peningkatan produktivitas. Kemajuan masih mempertahankan karakteristik utama kelongsong laser.
Berikut contoh inovasinya:
- Kelongsong laser berkecepatan tinggi sepenuhnya melelehkan bubuk aditif dalam sinar laser sebelum mencapai bahan dasar. Basis padat menyatu dengan bubuk cair melalui transfer konduksi panas.
- Kelongsong laser kawat panas menyediakan kawat pra-panas ke dalam proses; ini memanfaatkan lebih banyak energi laser untuk melelehkan bahan dasar dengan laju pengumpanan yang meningkat.
- Kelongsong laser menggunakan sinar laser koaksial yang mengumpankan bahan aditif tegak lurus terhadap benda kerja. Laser diproyeksikan secara koaksial di sekitar kawat. Hal ini meningkatkan pemrosesan yang konsisten yang tidak bergantung pada arah perjalanan untuk pengendapan logam laser 3D.
- Proses kelongsong laser titik besar meningkatkan ukuran titik laser pada benda kerja. Hal ini memungkinkan penggunaan lebih banyak daya laser tanpa melelehkan bahan dasar secara berlebihan dan meningkatkan pengenceran.
Kesimpulan
Teknologi kelongsong laser baru-baru ini membuat langkah besar dalam manufaktur modern. Banyak perusahaan produksi sedang mempertimbangkan teknologi laser untuk merekondisi produk OEM. Proses ini juga meningkatkan karakteristik korosi dan keausan item.
Panduan di atas menjelaskan proses kelongsong laser dan manfaatnya. Pembeli harus memastikan bahwa kualitas dipertahankan selama pelapisan laser. Untuk menemukan peralatan kelongsong laser pilihan Anda, kunjungi Alibaba.com.
