Tecnologia de revestimento a laser: uma análise de princípios, classificações, pontos -chave do processo e vantagens de aplicação

Tecnologia de revestimento a laser: Princípios e características principais do alto - Processo de energia (HWS - wfj)

 

A essência da tecnologia de revestimento a laser é induzir a recristalização de elementos no pool derretido através do laser, que atinge a ligação firme entre a camada de revestimento e o material base, maximizando a retenção do tamanho e o desempenho originais do material base. Entre eles, alto - revestimento a laser de potência (HWS - wfj), como um novo tipo de processo segmentado, leva um laser de fibra de potência alta -} como o núcleo e tem a vantagem proeminente de "não ser restrito pela geométrica de partes". Ele pode executar o revestimento na superfície das peças de trabalho com formas complexas, tamanhos grandes ou irregularidades e é particularmente adequado para a preparação de grandes -} escala de peças complexas com requisitos especiais de desempenho, preenchendo a lacuna dos processos tradicionais no processamento de obras de trabalho complexas.

Classificação da tecnologia de revestimento a laser: dois tipos principais por fonte de calor

 

Com base nas diferenças nas fontes de calor, a tecnologia de revestimento a laser pode ser dividida em dois tipos: "Tipo de laser de fibra" e "High - Power Semiconductor Laser Type", que têm distinções claras nos cenários de aplicação e materiais aplicáveis. O primeiro, também conhecido como "Fabricação de aditivos de feixe a laser", é usado principalmente para fortalecimento e remanufatura da superfície da peça de trabalho e pode realizar a modificação da superfície em materiais metálicos comuns, como aço inoxidável, ligas de cobre e cobre e ligas de alumínio e alumínio. Este último se concentra em melhorar o desempenho da superfície de materiais especiais. Para materiais tradicionais não -, como superlotas, compósitos de matriz de cerâmica e nanomateriais, atende a seus requisitos especiais de desempenho de superfície através da regulação precisa da energia do laser e é uma escolha técnica essencial para processamento especial de material.

Classificação da tecnologia de revestimento a laser: direções segmentadas por material e composição

 

Do ponto de vista dos materiais utilizados, a tecnologia de revestimento a laser pode ser dividida em duas categorias principais: "revestimento a laser de metal" e "revestimento a laser composto de material". O revestimento do laser de metal usa energia a laser para cobrir uniformemente a superfície da peça de trabalho com materiais de revestimento de metal e atinge a ligação metalúrgica através de alta - potência - laser de densidade. Ele não apenas garante que o tamanho da peça de trabalho permaneça basicamente inalterado, mas também pode preparar as peças de trabalho com regiões de desempenho multi -}, combinando um material de base única com diferentes materiais de revestimento de metal, quebrando a limitação dos processos tradicionais que "requerem a emenda de diferentes materiais de base". O revestimento do laser de material compósito adota materiais funcionais (como cerâmica, nanomateriais) com desempenho semelhante ao substrato da peça de trabalho para formar uma camada protetora na superfície da peça; Pode ser subdividido em "revestimento a laser cerâmica" e "revestimento a laser de metal" de acordo com a composição do revestimento. No entanto, devido à grande diferença de desempenho entre cerâmica e metais, o revestimento a laser de metal ainda é a principal escolha nas aplicações industriais atuais.

Revestimento de compósitos de matriz cerâmica: controle de energia e pontos técnicos

 

Na aplicação segmentada do revestimento a laser, o revestimento dos compósitos de matriz cerâmica precisa se concentrar no controle da densidade de potência do laser - um laser de semicondutor é geralmente usado nesse cenário, e a densidade de potência determina diretamente a qualidade do revestimento. Quando a densidade de potência excede 200 kW/cm², a diferença na tensão térmica entre a matriz de metal e a camada funcional causará derretimento e solidificação desiguais, levando a rachaduras na camada de revestimento. Quando a densidade de potência é controlada a 30 kW/cm² ou abaixo, o impacto do estresse térmico pode ser efetivamente reduzido, alcançando revestimento preciso da camada de revestimento e evitando defeitos. Esse intervalo de parâmetros é o padrão técnico principal para o revestimento de compósitos de matriz cerâmica.

Tecnologia de revestimento a laser: Resumo das vantagens principais e valor industrial

Overall, laser cladding technology has become an important upgrading direction in the field of industrial manufacturing and remanufacturing by virtue of four core advantages: First, higher bonding strength - it realizes the integration of the cladding layer and the base material through metallurgical bonding, which is far superior to the physical adhesion of electroplating and the coarse-grain bonding of surfacing soldagem. Segundo, boa preservação do desempenho do material base - A energia do laser é concentrada com um pequeno calor - zona afetada, evitando a deformação da peça de trabalho ou a degradação do desempenho causada por processos tradicionais. Terceiro, ampla faixa de aplicação - cobre vários substratos, como metais e compósitos de matriz de cerâmica, e não é restrito pela forma geométrica das peças de trabalho. Quarto, alta precisão da regulação - A espessura e o desempenho da camada de revestimento podem ser controlados com precisão ajustando os parâmetros como potência do laser e velocidade de varredura. No futuro, com a otimização contínua dos parâmetros do processo, a tecnologia de revestimento a laser desempenhará um papel maior em campos, como a alta -} fabricação de equipamentos finais e a reciclagem de peça de trabalho de resíduos.