Laserbeschichtungstechnologie: Eigenschaften und Anwendungen

Laserbeschichtungstechnologie: Eigenschaften und Anwendungen

Zeit zum Lesen: 4 Minuten

Oberflächenbehandlung für das Laserauftragschweißen 

Die Laserauftragstechnologie ist eine neue Technologie zur Oberflächenmodifikation, die in den 1970er Jahren mit der Entwicklung von Hochleistungslasern aufkam.Dies bedeutet, dass die Laser-Oberflächenbeschichtungstechnologie eine Oberflächenbeschichtung ist, die durch schnelles Erhitzen und Schmelzen von Legierungs- oder Keramikpulver mit der Substratoberfläche unter Einwirkung eines Laserstrahls und dann durch selbsterregtes Abkühlen, nachdem der Strahl entfernt wurde, gebildet wird, um eine Oberflächenbeschichtung zu bilden mit sehr geringer Verdünnungsrate und metallurgischer Verbindung mit dem Substratmaterial.Dies ist ein Verfahren zur Oberflächenverstärkung, das die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und die elektrischen Eigenschaften der Substratoberfläche erheblich verbessert.

Zum Beispiel erreicht nach dem Laserauftragschweißen von Wolframcarbid auf 60-Stählen die Härte bis zu 2200 HV oder mehr, und die Verschleißfestigkeit ist etwa das 20-fache der des Basis-60-Stahls.Nach dem Laserauftragschweißen einer CoCrSiB-Legierung auf die Oberfläche von Q235-Stahl wurde dessen Verschleißfestigkeit mit der Korrosionsbeständigkeit beim Flammspritzen verglichen, wobei festgestellt wurde, dass erstere deutlich höher war als letztere.

Die Technologie des Laserauftragschweißens ermöglicht das genaue und selektive Auftragen des Materials bei minimaler Wärmezufuhr zum darunter liegenden Substrat.Diese mechanische Verbindung zwischen dem Substrat und der Schicht herzustellen, ist eines der präzisesten Schweißverfahren, das es gibt.

Ausrüstung für das Laserauftragschweißen

Vorteile auf einen Blick

• Schmelzbeschichtete Schichten sind korrosionsbeständiger als thermische Spritzbeschichtungen
• Die beste Technologie zur Beschichtung jeder Form
• Relativ geringer Wärmeeintrag führt zu einer schmalen Wärmeeinflusszone (EHLA bis zu 10 µm)
• Erhöhte Lebensdauer von Verschleißteilen
• Kann mit einer Vielzahl von Materialien verwendet werden, einschließlich kundenspezifischer Legierungen oder Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (MMC) entworfener Substrate und Schichten
• Flexibilität bei der Materialauswahl (Metalle, Keramiken, sogar Polymere)
• Hohe Oberflächenqualität und geringer Verzug, erfordert wenig bis gar keine Nachbehandlung
• Kurze Zykluszeit und hohe Energieeffizienz des Laserauftragschweißens
• Einfache Automatisierung und Integration in CNC- und CAD/CAM-Produktionsumgebungen
• Wenig oder keine Porosität in der Ablagerung (>99,9 % Dichte)

Anwendungen der Laser Cladding-Technologie

Die Laserauftragschweißtechnologie hat ein breites Anwendungsspektrum, und Sie können die verfügbaren gängigen Industrieanwendungen überprüfen, um zu bestätigen, ob sie zu Ihrem Anwendungsszenario passen.Alternativ können Sie Schauen Sie sich unsere Seite zum Laserauftragschweißen an für mehr Informationen.Die Laserbeschichtungstechnologie kann für die schnelle Fertigung, Teilereparatur und Oberflächenverbesserung verwendet werden und hat eine große Anzahl von Anwendungen, insbesondere in der Automobil-, FMCG-, Medizin- und Fertigungsindustrie.Es wird häufig zum Aufarbeiten, Herstellen und Reparieren von Teilen wie Werkzeugen, Wellen, Schaufeln, Turbinen, Bohrwerkzeugen usw. verwendet. Im Folgenden sind einige gängige Anwendungsszenarien aufgeführt:

• Turbinenschaufeln und Reparaturen für die Luft- und Raumfahrt
• Lagerzapfen reparieren
• Fanzeitschriften und Dichtungsbereiche (Zementindustrie)
• Laufräder für Turbolader
• Bohrwerkzeuge
• Landwirtschaftliche Maschinen
• Auslassventile
• Kolbenstangen
• Wärmetauscher
• Hochtemperatur-Prozessrollen, Härte und Korrosionsbeständigkeit, Ventillippen und -sitze (Kobalt 6)

Nachteile auf einen Blick

• Während das Laserauftragschweißen viele Vorteile hat, gibt es einige Nachteile der Technologie, einschließlich:
• Die hohen Kosten für Laserauftragsgeräte
• Große Ausrüstung bedeutet, dass sie normalerweise nicht tragbar ist, obwohl es tragbare Feldlösungen gibt
• Hohe Aufbauraten können zu Rissen führen (obwohl dies bei einigen Materialien durch zusätzliche thermische Kontrollen, wie z. B. Vorheiz- und Abkühlkontrollen nach der Abscheidung, eliminiert werden kann).Aufgrund von Unterschieden in Temperaturgradienten und Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Plattierungs- und Substratmaterialien können sich in der Plattierungsschicht eine Vielzahl von Defekten entwickeln, hauptsächlich einschließlich Porosität, Rissbildung, Verformung und Oberflächenunebenheit

Bewertung der Qualität der Laser-Cladding-Schicht

Es sind zwei Aspekte zu berücksichtigen:

1Makroskopische Untersuchung der Form des verkleideten Kanals, Oberflächenunebenheiten, Risse, Porosität und Verdünnungsrate.

2Auf mikroskopischer Ebene werden die Ausbildung einer guten Organisation und die Fähigkeit, die geforderten Eigenschaften bereitzustellen, untersucht.Außerdem sollte die Art und Verteilung chemischer Elemente der Oberflächenmantelschicht bestimmt werden, und es sollte darauf geachtet werden, ob die Situation der Übergangsschicht eine metallurgische Bindung ist, und falls erforderlich, sollten Lebensdauertests durchgeführt werden.

Die Oberflächenveredelung hat sowohl funktionale als auch ästhetische Bedeutung für Industrieteile.Da sich die Industrien schnell weiterentwickeln, werden die Toleranzanforderungen immer enger und daher ist eine bessere Oberflächengüte für hochpräzise Produkte erforderlich.Optisch ansprechende Teile genießen einen deutlichen Vorteil am Markt.Ästhetische Oberflächenveredelung kann einen großen Unterschied in der Marketingleistung eines Teils ausmachen.

Die Oberflächenveredelungsdienste von Prolean Tech bieten Standard- sowie beliebte Oberflächenveredelungen für Teile.Unsere CNC-Maschinen und andere Oberflächenveredelungstechnologien sind in der Lage, enge Toleranzen und hochwertige, gleichmäßige Oberflächen für alle Arten von Teilen zu erzielen.Laden Sie einfach Ihre hochCAD-Dateifür ein schnelles, kostenloses Angebot und Beratung zu verwandten Dienstleistungen.