Technologie de revêtement laser

Qu'est-ce que le Laser Clading ?

La technologie de revêtement laser consiste à placer le matériau de revêtement sélectionné sur la surface du substrat dans différentes méthodes de remplissage et à l'irradier avec le laser pour le faire fondre en même temps avec la couche peu profonde à la surface du substrat, puis se solidifie rapidement pour forment une très faible dilution, qui est étroitement liée au matériau du substrat.Revêtement de surface à liaison métallurgique, améliorant ainsi considérablement la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance à la chaleur, la résistance à l'oxydation et les propriétés électriques de la surface du matériau de base.

Classification du revêtement laser

Selon les différentes méthodes d'alimentation (poudre ou fil à souder), le revêtement laser peut être divisé en revêtement laser à alimentation en poudre et en revêtement laser à alimentation en fil.

Revêtement laser à alimentation par fil : c'est-à-dire que, grâce au mécanisme d'alimentation en fil, le fil métallique est directement introduit dans le point lumineux, fondu et solidifié avec la matrice, et la couche de revêtement laser est réalisée.Comparé au revêtement d'alimentation en poudre, le revêtement d'alimentation en fil ne peut réaliser aucun gaspillage de matériaux de revêtement, ce qui est beaucoup plus élevé que celui du revêtement d'alimentation en poudre.C'est difficile à régler.

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Comparé à l'alimentation en fil, le revêtement laser à alimentation en poudre est plus largement utilisé.Selon les différentes méthodes d'alimentation en poudre, il peut être divisé en alimentation en poudre à axe latéral et alimentation en poudre coaxiale.L'alimentation en poudre coaxiale signifie que le laser est émis depuis le centre de la tête de revêtement et que la poudre métallique est distribuée dans un anneau autour du laser ou dans une distribution circonférentielle multicanal (il existe généralement trois canaux et quatre canaux).L'alimentation en poudre de l'arbre latéral est similaire à l'alimentation en fil, sauf que le fil de soudage est remplacé par l'alimentation en poudre.Le tube d'alimentation en poudre est situé devant la direction de traitement laser.La poudre métallique est préalablement déposée sur la surface du substrat sous l'action de la gravité, puis le faisceau laser à l'arrière balaye la poudre pré-déposée pour terminer le processus de rechargement laser.

 

Avantages

Désavantages

Alimentation en poudre paraxiale

Comparé à l'alimentation en poudre coaxiale, le taux d'utilisation de la poudre de l'alimentation en poudre à axe latéral est élevé, ce qui peut atteindre plus de 95 %.Le revêtement laser à alimentation en poudre paraxiale peut adopter un schéma de spot rectangulaire (c'est-à-dire un revêtement à large bande), et en augmentant la longueur et la largeur du spot, l'efficacité du revêtement est grandement améliorée.

L'alimentation en poudre de l'arbre latéral adopte un chargeur de poudre par gravité, ce qui peut réduire la consommation de gaz inerte.

En raison du manque de gaz protecteur, la capacité de protection du bain de fusion est médiocre ;l'air ne peut pas être soufflé et le flux d'air affectera la poudre préréglée.

En raison de l'utilisation de l'alimentation en poudre par gravité, il ne convient pas aux pièces inclinées ou au revêtement des trous intérieurs, et la plage d'application est limitée.La surface de la couche de revêtement présente des canaux de fusion évidents et les coûts de meulage et de traitement ultérieurs sont élevés.

Alimentation en poudre coaxiale

Par rapport à l'alimentation en poudre paraxiale, la surface d'alimentation en poudre coaxiale est relativement plate, le processus de traitement ultérieur des nervures est simple et le volume de traitement est faible.La poudre peut être alimentée dans n'importe quelle direction à différents angles, et avec des robots industriels, le revêtement de surface peut être effectué dans n'importe quel chemin.

Le bain de fusion est protégé par un gaz inerte, et il y a peu d'inclusions d'oxyde dans la couche de revêtement et de haute qualité

Le gaz inerte souffle la poudre métallique vers le bain de fusion, et une partie de celle-ci est soufflée hors du bain de fusion pour être gaspillée, et le taux d'utilisation de la poudre est d'environ 70 % en moyenne.

Le canal d'alimentation en poudre est étroit et il est facile de provoquer une distribution inégale de la poudre et un blocage du canal de sortie de la poudre.Dans les cas graves, la buse doit être remplacée.

Revêtement ordinaire VS revêtement à grande vitesse

Après avoir fondu ou semi-fondu, il tombe dans le bain de fusion à la surface de la pièce, puis fond avec le substrat.De cette manière, la poudre absorbe la majeure partie de l'énergie et la température de la poudre est proche de la température du bain de fusion.Dans la méthode de revêtement à grande vitesse, la majeure partie de l'énergie est absorbée par la poudre, de sorte que l'apport de chaleur du substrat est faible, et sa zone affectée par la chaleur et sa déformation thermique sont relativement plus petites, et l'effet de revêtement est meilleur pour les parois minces et plaques minces.Étant donné que la qualité de surface du revêtement est nettement supérieure à celle d'un revêtement laser ordinaire, il ne peut être appliqué que par simple meulage ou polissage, de sorte que les déchets de matériau et le traitement ultérieur sont considérablement réduits.En termes de coût, d'efficacité et d'impact thermique sur les pièces, fusion laser ultra-rapide Il présente des avantages d'application irremplaçables.

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Équipement de revêtement laser

L'équipement de revêtement laser prend le laser comme noyau et est équipé d'unités fonctionnelles clés telles que la tête de revêtement, le refroidisseur, le chargeur de poudre et le système de contrôle de mouvement : le laser fournit une source de chaleur laser à haute énergie, qui détermine les performances de revêtement de l'ensemble ensemble d'équipements;revêtement La tête est utilisée pour produire du laser et de la poudre, ce qui détermine également l'effet de revêtement dans une certaine mesure ;le refroidisseur d'eau assure le fonctionnement stable du laser et de la tête de revêtement laser ;le chargeur de poudre fournit des matières premières en continu pour le revêtement laser ;le système de contrôle de mouvement (tel que les glissières et les tables rotatives) est utilisé pour contrôler la tête de revêtement et les pièces à traiter, qui déterminent la précision du traitement.

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Laser à fibre pour revêtement laser GW

En tant que leader mondial des lasers à fibre haute luminosité, GW Laser Tech couvre toute la gamme de puissance, des lasers refroidis par air de moyenne et faible puissance aux lasers haute puissance de 10 000 watts.Parmi eux, le laser 6KW de la série P répond pleinement aux besoins actuels de gainage laser et est également largement utilisé dans ce domaine.

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Les principales caractéristiques du produit sont

Fiabilité de l'alimentation

Utilisant la nouvelle conception de structure optique de la technologie de pompage à 976 nm, la diode de pompe a une durée de vie plus longue, une densité d'énergie plus élevée et une meilleure qualité de faisceau.Stabilité de la puissance de fonctionnement à long terme <2%, capable de résister à un revêtement laser ultra-long.

fiabilité structurelle

Il y a généralement beaucoup de poussière dans l'environnement du revêtement laser.Une fois qu'il pénètre dans le laser, il endommagera les composants optiques internes et provoquera même un court-circuit sur la carte de circuit imprimé, ce qui mettra en danger la sécurité des personnes.La structure du produit de Guanghui Laser est entièrement fermée et atteint le niveau de protection IP65, ce qui réduit considérablement les exigences du laser sur l'environnement de fonctionnement et peut continuer à fonctionner dans des environnements difficiles avec une température élevée, une humidité élevée et une poussière élevée.

distribution d'énergie

La distribution de température de la tache gaussienne est différente, l'énergie au milieu est plus forte que celle des deux côtés et la dissipation thermique est rapide au bord, ce qui produira une couche de revêtement inégale.Guanghui Laser HBF-distribution en mode plat à haute luminosité, peut utiliser l'énergie plus efficacement que la distribution en mode gaussien.Dans le profil de faisceau gaussien, l'énergie inférieure au seuil requis dans les deux ailes est gaspillée et endommagera la zone environnante en dehors de la zone cible, élargissant ainsi la zone affectée par la chaleur ;alors que l'énergie intermédiaire est trop élevée, pour le canal de fusion, il est facile de provoquer une surcombustion au milieu et une fusion insuffisante des deux côtés.Par rapport aux faisceaux gaussiens, les faisceaux à sommet plat n'ont pas d'ailes dans leur profil, mais ont des transitions de bord plus raides, ce qui se traduit par un transfert d'énergie plus efficace et des pistes de revêtement plus lisses.

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Taille du faisceau

Le diamètre du cœur de la fibre laser GW peut être personnalisé jusqu'à un maximum de 800 μm pour répondre aux exigences des différents processus de gainage.Dans le même temps, le laser GW peut être configuré avec un coupleur optique externe pour coupler le laser dans la fibre de sortie à la fibre de fonctionnement, ce qui étend considérablement la fonction du laser.Le diamètre du noyau de la fibre de sortie des lasers ordinaires est généralement de 50/100 μm, et le coupleur a une variété de diamètres de noyau de sortie différents.Par exemple, le laser 100μm utilisé pour la découpe peut être couplé à 800μm pour les applications de gainage ;lorsque la fibre de fonctionnement est endommagée, elle peut être facilement remplacée sans endommager le corps du laser.

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Domaines d'application du revêtement laser

La gamme d'applications du revêtement laser est très large, couvrant presque toute l'industrie de la fabrication de machines, y compris, mais sans s'y limiter, l'exploitation minière, le pétrole, l'énergie électrique, les chemins de fer, les automobiles, les navires, etc. rapidement.En raison de leur environnement de travail difficile, l'endommagement des pièces est relativement rapide ;l'équipement électrique fonctionne en continu et la probabilité d'endommagement de ses pièces est également relativement élevée;

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Réparation d'hélices hydrauliques

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Réparation rotor moteur

L'industrie pétrochimique adopte essentiellement le mode de production de masse continue.Pendant le processus de production, la machine travaille dans un environnement difficile pendant une longue période, ce qui entraîne des dommages, de la corrosion et de l'usure des composants de l'équipement ;

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Réparation de tiges de forage pétrolier

Avec le développement rapide de la croissance sociale et économique, le transport ferroviaire a une très forte demande de nouveaux véhicules ferroviaires, et les exigences en termes de quantité et de performances des principaux composants augmentent également.

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Revêtement laser à rouleau résistant à l'usure

Ces équipements sont coûteux et il existe de nombreux types de pièces et de composants impliqués.La plupart d'entre eux ont des formes étranges et sont difficiles à réparer.Cependant, en raison de l'émergence de la technologie de revêtement laser, ces problèmes ne sont pas des problèmes.

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Laser P6000 pour la réparation des murs intérieurs

Les lasers à fibre haute puissance de GW Laser ont été largement utilisés dans la fabrication de machines lourdes en raison de leur excellente qualité de faisceau et de leur stabilité de sortie.À l'avenir, GW Laser continuera à faire des efforts dans le domaine du revêtement laser.Grâce à l'innovation indépendante, les mises à niveau itératives des produits continueront de fournir aux clients des lasers à fibre de haute qualité et un support technique solide.


Heure de publication : 29 avril 2022