レーザークラッディング技術

レーザークラッディングとは？

レーザークラッディング技術とは、選択されたコーティング材料をさまざまな充填方法で基板の表面に配置し、レーザーを照射して基板の表面の浅い層と同時に溶融し、その後急速に固化することを指します基板材料に密接に関連する非常に低い希釈を形成します。金属結合表面コーティングにより、基材表面の耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性、耐酸化性、および電気的特性が大幅に向上します。

レーザークラッドの分類

さまざまな供給方法（粉末または溶接ワイヤ）に応じて、レーザークラッディングは、粉末供給レーザークラッディングとワイヤ供給レーザークラッディングに分けることができます。

ワイヤーフィードレーザークラッド：つまり、ワイヤーフィードメカニズムにより、金属ワイヤーが光スポットに直接供給され、マトリックスと一緒に溶融固化し、レーザークラッド層が実現します。粉末供給クラッディングと比較して、ワイヤ供給クラッディングは、粉末供給クラッディングよりもはるかに高いクラッディング材料の無駄を実現できません。調整が難しい。

ワイヤ供給と比較して、粉末供給レーザークラッディングがより広く使用されています。さまざまな粉体供給方法に応じて、側軸粉体供給と同軸粉体供給に分けることができます。同軸粉末供給とは、レーザーがクラッディングヘッドの中心から出力され、金属粉末がレーザーの周りのリングまたはマルチチャンネル円周分布（一般に3チャンネルと4チャンネルがあります）に分配されることを意味します。サイドシャフトの粉体供給は、溶接ワイヤが粉体供給に置き換えられることを除いて、ワイヤ供給に似ています。粉末供給チューブは、レーザー加工方向の前にあります。金属粉末は、重力の作用で基板の表面に事前に堆積され、その後、後部のレーザービームが事前に堆積された粉末をスキャンして、レーザークラッディングプロセスを完了します。

通常クラッディング VS 高速クラッディング

溶融または半溶融状態になった後、ワーク表面の溶融池に落下し、基板と一緒に溶融します。このようにして、粉末はほとんどのエネルギーを吸収し、粉末の温度は溶融プールの温度に近くなります。高速クラッディング法では、ほとんどのエネルギーが粉末に吸収されるため、基板の入熱が小さく、その熱影響部と熱変形が比較的小さく、クラッディング効果は薄い壁の方が優れていますそして薄板。コーティングの表面品質は通常のレーザークラッディングよりもはるかに優れているため、単純な研削または研磨のみで適用できるため、材料の無駄とその後の処理が大幅に削減されます。コスト、効率、および部品への熱影響の点で、超高速レーザー溶融にはかけがえのないアプリケーションの利点があります。

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レーザークラッディング装置

レーザークラッディング装置は、レーザーをコアとして採用し、クラッディングヘッド、チラー、パウダーフィーダー、モーションコントロールシステムなどの主要な機能ユニットを備えています。レーザーは、全体のクラッディング性能を決定する高エネルギーレーザー熱源を提供します。機器のセット;クラッディング ヘッドはレーザーと粉末を出力するために使用されます。これにより、クラッディング効果もある程度決まります。ウォータークーラーは、レーザーとレーザークラッディングヘッドの安定した動作を保証します。パウダーフィーダーは、レーザークラッディング用の連続原料を供給します。モーションコントロールシステム（スライドレールや回転テーブルなど）は、加工精度を決定するクラッドヘッドと加工部品を制御するために使用されます。

GWレーザークラッディング用ファイバーレーザー

高輝度ファイバー レーザーのグローバル リーダーとして、GW Laser Tech は、中出力および低出力の空冷レーザーから高出力 10,000 ワット レーザーまで、全出力範囲をカバーしています。その中で、P シリーズ 6KW レーザーは、レーザー クラッディングの現在のニーズを完全に満たし、この分野でも広く使用されています。

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製品の主な特徴は、

電源の信頼性

976nm ポンピング技術の新しい光学構造設計を使用して、ポンプ ダイオードの寿命が長くなり、エネルギー密度が高くなり、ビーム品質が向上します。長期動作電力安定性 <2%、超長レーザークラッディングに耐えることができます。

構造上の信頼性

通常、レーザークラッディング環境には多くのほこりがあります。レーザーに侵入すると、内部の光学部品が損傷したり、回路基板で短絡が発生したりして、個人の安全が危険にさらされます。Guanghui Laser の製品構造は完全に密閉されており、IP65 保護レベルに達しているため、動作環境でのレーザーの要件が大幅に軽減され、高温、高湿度、高ダストの過酷な環境でも動作し続けることができます。

エネルギー分布

ガウススポットの温度分布は異なり、中央のエネルギーは両側のエネルギーよりも強く、熱放散は端で速く、不均一なクラッド層が生成されます。Guanghui Laser HBF-高輝度フラットトップ モード分布は、ガウス モード分布よりも効率的にエネルギーを使用できます。ガウシアン ビーム プロファイルでは、2 つの翼のしきい値要件を下回るエネルギーが浪費され、ターゲット領域の外側の周囲領域に損傷を与え、熱影響ゾーンを拡大します。中間エネルギーが高すぎると、メルト チャネルの場合、中間で過燃焼が発生しやすく、両側で溶融が不十分になります。ガウス ビームと比較して、フラット トップ ビームはプロファイルに翼がありませんが、エッジ遷移がより急勾配であるため、エネルギー伝達がより効率的になり、クラッド トラックがより滑らかになります。

ビームサイズ

GWレーザーファイバーのコア径は、さまざまなクラッドプロセスの要件を満たすために、最大800μmまでカスタマイズできます。同時に、GWレーザーは、出力ファイバー内のレーザーを動作ファイバーに結合する外部光カプラーで構成することができ、レーザーの機能を大幅に拡張します。通常のレーザーの出力ファイバーコア径は通常50/100μmですが、カプラーにはさまざまな出力コア径があります。たとえば、切断に使用される 100μm レーザーは、クラッディング アプリケーション用に 800μm に結合できます。動作中のファイバーが損傷した場合、レーザー本体を損傷することなく簡単に交換できます。

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レーザークラッディングの応用分野

レーザークラッディングの適用範囲は非常に広く、鉱業、石油、電力、鉄道、自動車、船舶などを含むがこれらに限定されない機械製造業界のほぼ全体をカバーしています。石炭採掘機械には大量の機器と摩耗があります。早く。過酷な作業環境のため、部品の損傷は比較的早いです。電力設備は継続的に稼働しており、その部品が損傷する可能性も比較的高いです。

油圧支柱の修理

モーターローターの修理

石油化学産業は、基本的に連続大量生産モードを採用しています。生産プロセス中、機械は過酷な環境で長時間動作し、機器内のコンポーネントの損傷、腐食、摩耗を引き起こします。

石油掘削パイプの修理

社会的および経済的成長の急速な発展に伴い、鉄道輸送には新しい鉄道車両に対する非常に大きな需要があり、主要コンポーネントの量と性能に対する要件も高まっています。

耐摩耗ローラーレーザークラッディング

これらの機器は高価であり、多くの種類の部品やコンポーネントが含まれています。それらのほとんどは奇妙な形をしており、修復が困難です。しかし、レーザークラッディング技術の出現により、これらの問題は問題ではなくなりました。

内壁補修用レーザー P6000

GWレーザーの高出力ファイバーレーザーは、優れたビーム品質と出力安定性により、重機製造で広く使用されています。今後もGWレーザーはレーザークラッディングの分野に力を入れていきます。独立したイノベーションを通じて、反復的な製品アップグレードにより、お客様に高品質のファイバー レーザーと強力な技術サポートを提供し続けます。