Was ist Laserauftragschweißen?
Die Laserbeschichtungstechnologie bezieht sich auf das Aufbringen des ausgewählten Beschichtungsmaterials auf die Oberfläche des Substrats in verschiedenen Füllmethoden und das Bestrahlen mit dem Laser, um es gleichzeitig mit der flachen Schicht auf der Oberfläche des Substrats zu schmelzen und sich dann schnell zu verfestigen bilden eine sehr geringe Verdünnung, die eng mit dem Substratmaterial zusammenhängt.Metallurgisch gebundene Oberflächenbeschichtung, wodurch die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und die elektrischen Eigenschaften der Oberfläche des Grundwerkstoffs deutlich verbessert werden.
Klassifizierung von Laser Cladding
Nach den unterschiedlichen Zuführungsmethoden (Pulver oder Schweißdraht) kann das Laserauftragschweißen in pulverführendes Laserauftragsschweißen und drahtführendes Laserauftragsschweißen unterteilt werden.
Wire-Feeding Laser Cladding: Das heißt, durch den Drahtvorschubmechanismus wird der Metalldraht direkt in den Lichtfleck eingeführt, zusammen mit der Matrix geschmolzen und verfestigt, und die Laser-Cladding-Schicht wird realisiert.Im Vergleich zu Pulverzuführungsplattierungen kann bei Drahtzuführungsplattierungen keine Verschwendung von Beschichtungsmaterialien realisiert werden, die viel höher ist als bei Pulverzuführungsplattierungen.Es ist schwierig, sich anzupassen.
Im Vergleich zur Drahtzuführung ist das Laserauftragschweißen mit Pulverzuführung weiter verbreitet.Entsprechend den verschiedenen Pulverzufuhrmethoden kann es in Seitenachsen-Pulverzufuhr und koaxiale Pulverzufuhr unterteilt werden.Koaxiale Pulverzuführung bedeutet, dass der Laser aus der Mitte des Auftragskopfes austritt und das Metallpulver ringförmig um den Laser oder in einer mehrkanaligen Umfangsverteilung (üblicherweise dreikanalig und vierkanalig) verteilt wird.Die seitliche Pulverzuführung ähnelt der Drahtzuführung, außer dass der Schweißdraht durch die Pulverzuführung ersetzt wird.Das Pulverzufuhrrohr befindet sich vor der Laserbearbeitungsrichtung.Das Metallpulver wird im Voraus unter Einwirkung der Schwerkraft auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden, und dann tastet der Laserstrahl auf der Rückseite das vorab abgeschiedene Pulver ab, um den Laserbeschichtungsprozess abzuschließen.
| Vorteile | Nachteile | |
| Paraxiale Pulverzufuhr | Im Vergleich zur koaxialen Pulverzufuhr ist die Pulverausnutzungsrate der seitlichen Pulverzufuhr hoch und kann mehr als 95% erreichen.Die Laserbeschichtung mit paraxialer Pulverzuführung kann ein rechteckiges Punktschema annehmen (dh Breitbandbeschichtung), und durch Erhöhen der Länge und Breite des Punkts wird die Beschichtungseffizienz stark verbessert. Die Seitenwellen-Pulverzuführung nimmt eine Schwerkraft-Pulverzuführung an, die den Verbrauch von Inertgas reduzieren kann. | Aufgrund des fehlenden Schutzgases ist die Schutzfähigkeit des Schmelzbades schlecht;Luft kann nicht geblasen werden und der Luftstrom beeinflusst das voreingestellte Pulver. Durch den Einsatz der Schwerkraft-Pulverförderung ist es nicht für schräge Werkstücke oder Innenlochplattierungen geeignet und der Einsatzbereich ist eingeschränkt.Die Oberfläche der Mantelschicht weist deutliche Schmelzkanäle auf, und die anschließenden Schleif- und Bearbeitungskosten sind hoch. |
| Koaxiale Pulverzuführung | Verglichen mit der paraxialen Pulverzufuhr ist die koaxiale Pulverzufuhroberfläche relativ flach, der spätere Rippenverarbeitungsprozess ist einfach und das Verarbeitungsvolumen ist klein.Pulver kann in jeder Richtung in verschiedenen Winkeln zugeführt werden, und mit Industrierobotern kann die Oberflächenbeschichtung in jeder Bahn durchgeführt werden. Das Schmelzbad ist durch Inertgas geschützt, und es gibt wenige Oxideinschlüsse in der Mantelschicht und eine hohe Qualität | Das Inertgas bläst das Metallpulver in das Schmelzbad und ein Teil davon wird aus dem Schmelzbad geblasen, um verschwendet zu werden, und die Pulvernutzungsrate beträgt durchschnittlich etwa 70%. Der Pulverzufuhrkanal ist schmal und es kann leicht zu einer ungleichmäßigen Pulververteilung und Blockierung des Pulverauslasskanals kommen.In schweren Fällen muss die Düse ausgetauscht werden. |
Gewöhnliches Cladding vs. Hochgeschwindigkeits-Cladding
Nachdem es geschmolzen oder halbgeschmolzen wurde, fällt es in das Schmelzbad auf der Oberfläche des Werkstücks und schmilzt dann zusammen mit dem Substrat.Auf diese Weise absorbiert das Pulver die meiste Energie und die Pulvertemperatur liegt nahe an der Schmelzbadtemperatur.Beim Hochgeschwindigkeits-Plattierungsverfahren wird die meiste Energie vom Pulver absorbiert, sodass der Wärmeeintrag des Substrats gering ist und seine Wärmeeinflusszone und thermische Verformung relativ kleiner sind und der Plattierungseffekt bei dünnen Wänden besser ist und dünne Platten.Da die Oberflächenqualität der Beschichtung deutlich höher ist als bei gewöhnlichem Laserauftragschweißen, kann sie nur durch einfaches Schleifen oder Polieren aufgebracht werden, sodass Materialverschwendung und Nachbearbeitung stark reduziert werden.In Bezug auf Kosten, Effizienz und thermische Auswirkungen auf Teile, Ultrahochgeschwindigkeits-Laserschmelzen Es hat unersetzliche Anwendungsvorteile.
04
Ausrüstung zum Laserauftragschweißen
Laserbeschichtungsanlagen verwenden den Laser als Kern und sind mit wichtigen Funktionseinheiten wie Beschichtungskopf, Kühler, Pulverzufuhr und Bewegungssteuerungssystem ausgestattet: Der Laser stellt eine hochenergetische Laserwärmequelle bereit, die die Beschichtungsleistung des Ganzen bestimmt Ausrüstung;Plattierung Der Kopf dient zur Ausgabe von Laser und Pulver, was in gewissem Maße auch die Plattierungswirkung bestimmt;der Wasserkühler sorgt für einen stabilen Betrieb des Lasers und des Laserauftragskopfes;der Pulverförderer liefert kontinuierlich Rohstoffe für das Laserauftragsschweißen;die bewegungssteuerung (wie gleitschienen und drehtische) dienen zur steuerung des plattierkopfes und der zu bearbeitenden teile, die die bearbeitungsgenauigkeit bestimmen.
Faserlaser für GW-Laserauftragschweißen
Als weltweit führender Anbieter von Faserlasern mit hoher Helligkeit deckt GW Laser Tech den gesamten Leistungsbereich von luftgekühlten Lasern mit mittlerer und niedriger Leistung bis zu 10.000-Watt-Hochleistungslasern ab.Unter ihnen erfüllt der 6-kW-Laser der P-Serie die aktuellen Anforderungen des Laserauftragschweißens vollständig und ist auch in diesem Bereich weit verbreitet.
06
Die Hauptmerkmale des Produkts sind
Leistungszuverlässigkeit
Unter Verwendung des neuen optischen Strukturdesigns der 976-nm-Pumptechnologie hat die Pumpdiode eine längere Lebensdauer, eine höhere Energiedichte und eine bessere Strahlqualität.Langzeit-Betriebsleistungsstabilität <2 %, hält ultralangem Laser-Cladding stand.
strukturelle Zuverlässigkeit
In der Umgebung des Laserauftragschweißens ist normalerweise viel Staub vorhanden.Sobald es in den Laser eintritt, beschädigt es die internen optischen Komponenten und verursacht sogar einen Kurzschluss auf der Leiterplatte, was die persönliche Sicherheit gefährdet.Die Produktstruktur von Guanghui Laser ist vollständig geschlossen und erreicht die Schutzstufe IP65, wodurch die Anforderungen des Lasers an die Betriebsumgebung erheblich reduziert werden und der Betrieb in rauen Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Staub fortgesetzt werden kann.
Energieverteilung
Die Temperaturverteilung des Gaußschen Flecks ist anders, die Energie in der Mitte ist stärker als auf den beiden Seiten, und die Wärmeableitung am Rand ist schnell, was zu einer ungleichmäßigen Mantelschicht führt.Guanghui Laser HBF-Hochhelligkeits-Flat-Top-Modus-Verteilung, kann Energie effizienter nutzen als die Gaußsche Modus-Verteilung.Bei dem Gaußschen Strahlprofil wird die Energie unterhalb der Schwellenanforderung in den beiden Flügeln verschwendet und beschädigt den umgebenden Bereich außerhalb des Zielbereichs, wodurch die Wärmeeinflusszone erweitert wird;Während die Zwischenenergie für den Schmelzkanal zu hoch ist, kann es leicht zu einem Überbrennen in der Mitte und einem unzureichenden Schmelzen auf beiden Seiten kommen.Im Vergleich zu Gauß-Balken haben Flat-Top-Balken keine Flügel in ihrem Profil, sondern steilere Kantenübergänge, was zu einer effizienteren Energieübertragung und glatteren Mantelspuren führt.
Strahlgröße
Der Kerndurchmesser der GW-Laserfaser kann individuell auf bis zu 800 μm angepasst werden, um den Anforderungen verschiedener Cladding-Prozesse gerecht zu werden.Gleichzeitig kann der GW-Laser mit einem externen Optokoppler konfiguriert werden, um den Laser in der Ausgangsfaser mit der Betriebsfaser zu koppeln, was die Funktion des Lasers erheblich erweitert.Der Ausgangsfaserkerndurchmesser gewöhnlicher Laser beträgt normalerweise 50/100 μm, und der Koppler hat eine Vielzahl unterschiedlicher Ausgangskerndurchmesser.Beispielsweise kann der 100-μm-Laser, der zum Schneiden verwendet wird, mit 800 μm für Plattierungsanwendungen gekoppelt werden;Wenn die Betriebsfaser beschädigt ist, kann sie leicht ersetzt werden, ohne den Laserkörper zu beschädigen.
07
Anwendungsgebiete des Laserauftragschweißens
Das Anwendungsspektrum des Laserauftragschweißens ist sehr breit und deckt fast die gesamte Maschinenbauindustrie ab, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Bergbau, Erdöl, elektrische Energie, Eisenbahnen, Automobile, Schiffe usw.: Bergbaumaschinen für Kohle haben eine große Menge an Ausrüstung und Verschleiß schnell.Aufgrund ihrer rauen Arbeitsumgebung ist die Beschädigung von Teilen relativ schnell;die Kraftanlage läuft ununterbrochen, und die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung ihrer Teile ist ebenfalls relativ hoch;
Hydraulische Prop Reparatur
Reparatur des Motorrotors
Die petrochemische Industrie übernimmt im Wesentlichen den kontinuierlichen Massenproduktionsmodus.Während des Produktionsprozesses arbeitet die Maschine lange Zeit in einer rauen Umgebung, was zu Schäden, Korrosion und Verschleiß der Komponenten in der Ausrüstung führt;
Reparatur von Ölbohrrohren
Mit der rasanten Entwicklung des sozialen und wirtschaftlichen Wachstums hat der Schienenverkehr eine sehr große Nachfrage nach neuen Schienenfahrzeugen, und auch die Anforderungen an die Menge und Leistung der Hauptkomponenten steigen.
Verschleißfestes Rollen-Laserauftragschweißen
Diese Ausrüstungen sind teuer, und es sind viele Arten von Teilen und Komponenten beteiligt.Die meisten von ihnen haben seltsame Formen und sind schwer zu reparieren.Aufgrund des Aufkommens der Laserbeschichtungstechnologie sind diese Probleme jedoch keine Probleme.
P6000 Laser für die Reparatur von Innenwänden
Die Hochleistungs-Faserlaser von GW Laser werden aufgrund ihrer hervorragenden Strahlqualität und Ausgangsstabilität häufig im Schwermaschinenbau eingesetzt.GW Laser wird sich auch in Zukunft weiter auf dem Gebiet des Laserauftragschweißens engagieren.Durch unabhängige Innovation werden iterative Produkt-Upgrades den Kunden weiterhin hochwertige Faserlaser und starken technischen Support bieten.
Postzeit: 29. April 2022