O revestimento a laser, também chamado de soldagem por sobreposição a laser, é usado na fabricação para revestir diferentes materiais. A tecnologia que ganhou popularidade ao longo dos anos vem com vários benefícios. Ajuda a proteger os materiais da oxidação e corrosão. O uso da tecnologia de revestimento a laser melhora as propriedades gerais da superfície.
Este artigo abordará tudo o que você precisa saber sobre revestimento a laser.
Conteúdo
O que é revestimento a laser?
Processo de revestimento a laser
Benefícios do revestimento a laser
Características do revestimento a laser
O revestimento a laser é caro?
Inovações recentes em laser cladding
Conclusão
O que é revestimento a laser?
Revestimento a laser é um processo adicional na fabricação que confere revestimento em vários tipos de superfícies de materiais. Em geral, melhora as propriedades da superfície, o que protege o material da oxidação e corrosão. O processo envolve uma poça de fusão sendo atravessada pela superfície do material de base. Ao mesmo tempo, a matéria-prima em pó ou arame é aplicada, o que cria uma fina camada de revestimento.
O revestimento induzido por laser fornece revestimentos uniformemente distribuídos. Com alta repetibilidade, as camadas são livres de rachaduras e porosidade. Eles também exibem boa adesão, baixa rugosidade superficial, baixa diluição e menos desperdício de material envolvido. O processo pode ser aprimorado ajustando a densidade, a velocidade de deslocamento e o diâmetro dos feixes de laser na superfície de um objeto.
Processo de revestimento a laser
O processo é uma deposição de energia direcionada (DED) e também é conhecido como soldagem por cobertura a laser. Quando usado na manufatura aditiva, é chamado de deposição de metal a laser (LMD) ou deposição de metal a laser direcionada (DLMD).
Um feixe de laser funde e une ligas metálicas a uma superfície de substrato ou a uma camada previamente depositada. A densa camada de revestimento a laser é ligada metalurgicamente sob diluição mínima do material metálico. A entrada de calor deve ser suficiente para produzir uma sobreposição de alta qualidade.
Abaixo estão vários processos de revestimento a laser:
Revestimento a laser de etapa única
No processo de etapa única, o material de revestimento é introduzido na poça de fusão, onde se transforma em forma fundida sobre a superfície do substrato. Quando o feixe de laser em movimento deixa o espaço, a substância de revestimento derretida se solidifica. Como resultado, um revestimento fino é criado por faixas sobrepostas de movimento do laser.
Revestimento a laser em duas etapas
O processamento em duas etapas envolve a deposição inicial do material de revestimento sobre a superfície do substrato. Posteriormente, o tratamento de superfície leva o feixe de laser em movimento para fundir o material de revestimento e o material do substrato juntos. O revestimento solidifica espontaneamente assim que o feixe de laser deixa o revestimento do espaço.
Revestimento de arame
Durante o processo de revestimento de fios, o fio é alimentado diretamente do carretel para a tocha fora dos eixos. Em seguida, é aquecido abaixo da temperatura de fusão, onde ocorre o revestimento por meio do sistema de guia de arame.
Este processo é vantajoso devido à eficiência de 100% no uso de materiais de enchimento. Também é um processo limpo que possui várias opções de materiais de arame. No entanto, a absorção de radiação nos fios dá uma saída inconsistente.
Revestimento em pó
No revestimento em pó, o pó de talco é transmitido do disco rotativo para o bocal de alimentação. É passado por gases de arraste, por exemplo, Argônio ou Hélio, onde é aplicado o princípio de absorção. A partícula de pó é então forçada para fora pelos gases de arraste em alta velocidade.
Isso resulta em um revestimento final uniforme e reprodutível. O processo tem vários métodos de alimentação e materiais. Também é uma opção melhor para uma configuração 3D.
Benefícios do revestimento a laser
Os lasers são a escolha preferida para microusinagem e processamento de materiais. Sob revestimento de laser, você utiliza parâmetros como frequência de repetição de pulso, potência do laser, comprimento de onda e vários tipos de perfis de feixe.
A seguir estão as vantagens atribuídas ao laser cladding:
- Garante a união metalúrgica de superfícies e materiais básicos
- O processo requer um baixo tempo de exposição e profundidade do feixe de laser
- Laser cladding produz revestimentos resistentes em comparação com revestimentos de spray térmico
- A alta qualidade da superfície alcançada e o baixo empenamento reduzem a necessidade de pós-processamento
- É altamente eficiente devido ao custo reduzido, curto período de laser cladding e menos desperdício de material
Características do revestimento a laser
Revestimento a laser emprega principalmente baixo impacto térmico e características de grande precisão. Ele também tem outras características, que incluem:
- Taxa de resfriamento rápida devido ao rápido processo de solidificação; a taxa sobe para cerca de 106 K/s. É fácil obter revestimentos cristalinos finos uniformemente distribuídos.
- Requer menor entrada de calor e distorção quando o revestimento rápido de alta densidade de potência é usado. A distorção pode ser minimizada dentro das tolerâncias de montagem.
- Baixa taxa de diluição do revestimento, geralmente inferior a 5%. Através do ajuste dos parâmetros do laser, o substrato é firmemente ligado metalurgicamente ou por difusão interfacial.
- A camada de revestimento do laser tem uma grande variedade de espessuras com um revestimento de alimentação de pó de canal único de cerca de 0.2 a 2.0 mm.
- Não há restrições na escolha do pó ao depositar materiais de alto ponto de fusão na superfície de objetos de baixo ponto de fusão.
- O processo de revestimento a laser é fácil de automatizar.
- O processo aprimora a deposição seletiva com baixo consumo de material e excelente relação custo-benefício.
- Camadas de feixe que visam se sobrepor e, portanto, podem fundir áreas inacessíveis.
O revestimento a laser é caro?
Desenvolvido há mais de 30 anos, o laser cladding sempre foi considerado a tecnologia de última opção. Isso se deve ao alto investimento inicial e custos operacionais do equipamento a laser. No entanto, houve enormes avanços nos lasers de estado sólido modernos.
A integração da robótica por meio da entrega de feixe de fibra acoplada tornou o processo mais eficiente e menos dispendioso. Considerando a análise de custo-benefício, o laser cladding está ganhando e crescendo exponencialmente em vários setores da indústria.
Inovações recentes em laser cladding
As recentes inovações em laser cladding se concentraram principalmente no aumento da produtividade. Os avanços ainda mantêm as características primárias do laser cladding.
Seguem exemplos de inovações:
- O revestimento a laser de alta velocidade derrete totalmente o pó aditivo no feixe de laser antes de atingir o material de base. A base sólida é fundida com o pó fundido por transferência de condução de calor.
- O revestimento a laser de fio quente fornece um fio pré-aquecido no processo; isso permite mais energia do laser para derreter o material de base com uma taxa de avanço maior.
- O revestimento a laser emprega um feixe de laser coaxial que alimenta o material aditivo perpendicularmente à peça de trabalho. O laser é projetado coaxialmente ao redor do fio. Isso melhora o processamento consistente que é independente da direção de deslocamento para a deposição de metal a laser 3D.
- O processo de cladding a laser de ponto grande aumenta o tamanho do ponto de laser na peça de trabalho. Isso permite o uso de mais potência do laser sem derreter excessivamente o material de base e aumentar a diluição.
Conclusão
A tecnologia de revestimento a laser recentemente fez grandes avanços na fabricação moderna. Muitas empresas de produção estão considerando a tecnologia laser para recondicionar produtos OEM. O processo também melhorou as características de corrosão e desgaste dos itens.
O guia acima explica o processo de revestimento a laser e seus benefícios. Os compradores devem garantir que a qualidade seja mantida durante o revestimento a laser. Para encontrar o equipamento de revestimento a laser de sua escolha, visite Alibaba.com.
