Лазерная наплавка, также называемая лазерной наплавкой, используется в производстве для покрытия различных материалов. Технология, завоевавшая популярность с годами, имеет ряд преимуществ. Помогает защитить материалы от окисления и коррозии. Использование технологии лазерной наплавки улучшает общие свойства поверхности.
В этой статье будет рассказано все, что вам нужно знать о лазерной наплавке.
Содержание
Что такое лазерная наплавка?
Процесс лазерной наплавки
Преимущества лазерной наплавки
Характеристики лазерной наплавки
Лазерная наплавка дорогая?
Последние инновации в лазерной наплавке
Заключение
Что такое лазерная наплавка?
Лазерная наплавка дополнительный производственный процесс, придающий покрытие различным типам поверхностей материалов. В целом улучшает свойства поверхности, что защищает материал от окисления и коррозии. Процесс включает в себя ванну расплава, пересекающую поверхность основного материала. При этом наносится либо порошковое, либо проволочное сырье, что создает тонкий слой покрытия.
Лазерная наплавка обеспечивает равномерное распределение покрытия. Благодаря высокой повторяемости слои не имеют трещин и пористости. Они также демонстрируют хорошую адгезию, низкую шероховатость поверхности, низкое разбавление и меньшие потери материала. Процесс можно улучшить, регулируя плотность, скорость перемещения и диаметр лазерных лучей на поверхности объекта.
Процесс лазерной наплавки
Этот процесс представляет собой направленное осаждение энергии (DED) и также называется лазерной наплавкой. При использовании в аддитивном производстве это называется лазерным осаждением металла (LMD) или направленным лазерным осаждением металла (DLMD).
Лазерный луч плавит и связывает металлические сплавы с поверхностью подложки или ранее нанесенным слоем. Плотный слой лазерной оболочки металлургически связан при минимальном растворении металлического материала. Подвод тепла должен быть достаточным для получения качественной наплавки.
Ниже приведены различные процессы лазерной наплавки:
Одношаговая лазерная наплавка
В одностадийном процессе материал покрытия вводится в ванну расплава, где он переходит в расплавленную форму на поверхности подложки. Когда движущийся лазерный луч покидает пространство, расплавленное вещество покрытия затвердевает. В результате создается тонкое покрытие за счет перекрывающихся дорожек движения лазера.
Двухэтапная лазерная наплавка
Двухэтапная обработка включает начальное нанесение материала покрытия на поверхность подложки. После этого для обработки поверхности используется движущийся лазерный луч, который расплавляет материал покрытия и материал подложки. Покрытие затвердевает самопроизвольно, как только лазерный луч покидает пространство покрытия.
Облицовка проводов
В процессе наплавки проволоки провод подается непосредственно с катушки на внеосевую горелку. Затем он нагревается ниже температуры плавления, при этом плакирование происходит через систему направляющих проводов.
Этот процесс выгоден из-за 100% эффективности использования наполнителей. Это также чистый процесс, который имеет различные варианты материалов проволоки. Однако поглощение излучения в проводах дает непостоянный результат.
Порошковая плакировка
При порошковой наплавке порошок передается от вращающегося диска к подающему соплу. Его пропускают через газы-носители, например, аргон или гелий, где применяется принцип абсорбции. Затем частицы порошка вытесняются газами-носителями с высокой скоростью.
Это приводит к окончательному покрытию, которое является ровным и воспроизводимым. Процесс имеет различные методы подачи и материалы. Это также лучший вариант для настройки 3D.
Преимущества лазерной наплавки
Лазеры являются предпочтительным выбором для микрообработки и обработки материалов. При лазерной наплавке вы используете такие параметры, как частота повторения импульсов, мощность лазера, длина волны и различные типы профилей луча.
К преимуществам лазерной наплавки можно отнести:
- Обеспечивает металлургическое соединение поверхностей и основных материалов.
- Процесс требует малого времени воздействия и глубины лазерного луча.
- Лазерная наплавка создает стойкие покрытия по сравнению с покрытиями, нанесенными термическим напылением.
- Достигаемое высокое качество поверхности и низкая деформация снижают потребность в последующей обработке.
- Он очень эффективен благодаря сниженной стоимости, короткому периоду лазерной наплавки и меньшим потерям материала.
Характеристики лазерной наплавки
Лазерная наплавка в основном использует низкое тепловое воздействие и высокую точность. Он также имеет другие характеристики, которые включают в себя:
- Быстрая скорость охлаждения из-за быстрого процесса затвердевания; скорость возрастает примерно до 106 К/с. Легко получить мелкокристаллические равномерно распределенные покрытия.
- Это требует меньшего тепловложения и искажений, когда используется быстрая оболочка с высокой удельной мощностью. Деформация может быть сведена к минимуму в пределах допусков сборки.
- Низкая скорость разбавления покрытия, которая обычно составляет менее 5%. Благодаря настройке параметров лазера подложка прочно связывается металлургически или посредством межфазной диффузии.
- Слой лазерной плакировки имеет широкий диапазон толщин с одноканальной подачей порошка покрытия примерно от 0.2 до 2.0 мм.
- При нанесении высокоплавких материалов на поверхность низкоплавких объектов ограничений по выбору порошка нет.
- Процесс лазерной наплавки легко автоматизировать.
- Этот процесс улучшает селективное осаждение при низком расходе материала и отличном соотношении производительности и цены.
- Направленные слои луча перекрываются и таким образом могут сплавлять недоступные участки.
Лазерная наплавка дорогая?
Лазерная наплавка, разработанная более 30 лет назад, всегда считалась технологией последнего выбора. Это связано с высокими первоначальными капиталовложениями и эксплуатационными расходами на лазерное оборудование. Однако в современных твердотельных лазерах достигнуты огромные успехи.
Интеграция робототехники посредством доставки лучей по оптоволокну сделала процесс более эффективным и менее затратным. Принимая во внимание анализ затрат и выгод, лазерная наплавка выигрывает и растет в геометрической прогрессии в различных секторах промышленности.
Последние инновации в лазерной наплавке
Последние инновации в области лазерной наплавки в основном направлены на повышение производительности. Достижения по-прежнему сохраняют основные характеристики лазерной наплавки.
Ниже приведены примеры нововведений:
- Высокоскоростная лазерная наплавка полностью расплавляет порошок добавки в лазерном луче, прежде чем он достигнет основного материала. Твердое основание сплавляется с расплавленным порошком за счет теплопроводности.
- Лазерная наплавка горячей проволокой вводит в процесс предварительно нагретую проволоку; это позволяет использовать больше лазерной энергии для плавления основного материала с увеличенной скоростью подачи.
- Лазерная наплавка использует коаксиальный лазерный луч, который подает добавочный материал перпендикулярно заготовке. Лазер проецируется коаксиально вокруг проволоки. Это улучшает последовательную обработку, которая не зависит от направления движения для трехмерного лазерного осаждения металла.
- Процесс лазерной наплавки с большим пятном увеличивает размер лазерного пятна на заготовке. Это позволяет использовать большую мощность лазера без чрезмерного расплавления основного материала и увеличения разбавления.
Заключение
Технология лазерной наплавки в последнее время добилась больших успехов в современном производстве. Многие производственные компании рассматривают возможность использования лазерных технологий для восстановления OEM-продуктов. Этот процесс также улучшил коррозионные и износостойкие характеристики изделий.
В приведенном выше руководстве объясняется процесс лазерной наплавки и его преимущества. Покупатели должны убедиться, что качество сохраняется во время лазерного покрытия. Чтобы найти оборудование для лазерной наплавки по вашему выбору, посетите Alibaba.com.
