Technologie de revêtement laser : propriétés et applications

Technologie de revêtement laser : propriétés et applications

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Traitement de surface pour revêtement laser 

La technologie de gainage laser est une nouvelle technologie de modification de surface apparue dans les années 1970 avec le développement des lasers de forte puissance.Cela signifie que la technologie de revêtement de surface au laser est un revêtement de surface qui est formé en chauffant et en fondant rapidement un alliage ou une poudre de céramique avec la surface du substrat sous l'action d'un faisceau laser, puis un refroidissement auto-excité après le retrait du faisceau pour former un revêtement de surface. avec un taux de dilution très faible et une liaison métallurgique avec le matériau du substrat.Il s'agit d'une méthode de renforcement de surface qui améliore considérablement la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance à la chaleur, la résistance à l'oxydation et les caractéristiques électriques de la surface du substrat.

Par exemple, après placage au laser de carbure de tungstène sur des aciers 60, la dureté atteint jusqu'à 2200 HV ou plus, et la résistance à l'usure est d'environ 20 fois celle de l'acier de base 60.Après placage au laser de l'alliage CoCrSiB sur la surface de l'acier Q235, sa résistance à l'usure a été comparée à la résistance à la corrosion de la projection à la flamme, et la première s'est avérée nettement supérieure à la seconde.

La technologie de revêtement laser permet au matériau d'être déposé de manière précise et sélective avec un apport de chaleur minimal au substrat sous-jacent.La création de cette liaison mécanique entre le substrat et la couche est l'un des procédés de soudage les plus précis disponibles.

Équipement pour le revêtement laser

Avantages en un coup d'œil

• Les couches revêtues par fusion sont plus résistantes à la corrosion que les revêtements par projection thermique
• La meilleure technologie pour revêtir n'importe quelle forme
• Un apport de chaleur relativement faible se traduit par une zone affectée par la chaleur étroite (EHLA jusqu'à 10 µm)
• Augmentation de la durée de vie des pièces d'usure
• Peut être utilisé avec une large gamme de matériaux, y compris des substrats et des couches conçus en alliage personnalisé ou en composite à matrice métallique (MMC)
• Flexibilité dans le choix des matériaux (métaux, céramiques, même polymères)
• Qualité de surface élevée et faible gauchissement, nécessitant peu ou pas de post-traitement
• Temps de cycle court et efficacité énergétique élevée du processus de revêtement laser
• Automatisation et intégration faciles dans les environnements de production CNC et CAD/CAM
• Peu ou pas de porosité dans le dépôt (>99,9% de densité)

Applications de la technologie de revêtement laser

La technologie de revêtement laser a une large gamme d'applications, et vous pouvez examiner les applications courantes de l'industrie disponibles pour confirmer si elles correspondent à votre scénario d'utilisation.Alternativement, vous pouvez consultez notre page de revêtement laser pour plus d'informations.La technologie de revêtement laser peut être utilisée pour la fabrication rapide, la réparation de pièces et l'amélioration de surface, et a un grand nombre d'applications, notamment dans les industries automobile, FMCG, médicale et manufacturière.Il est couramment utilisé pour remettre à neuf, fabriquer et réparer des pièces telles que des outils, des arbres, des pales, des turbines, des outils de forage, etc. Voici quelques scénarios d'application courants :

• Aubes de turbines aérospatiales et réparations
• Réparation de tourillon de roulement
• Tourillons de ventilateur et zones d'étanchéité (industrie du ciment)
• Turbines de turbocompresseur
• Outils de forage
• Machines agricoles
• Soupapes d'échappement
• Tiges de piston
• Échangeurs de chaleur
• Rouleaux de traitement haute température, dureté et résistance à la corrosion, lèvres et sièges de soupape (cobalt 6)

Les inconvénients en un coup d'œil

• Bien que le revêtement laser présente de nombreux avantages, cette technologie présente certains inconvénients, notamment :
• Le coût élevé des équipements de rechargement laser
• Les gros équipements signifient qu'ils ne sont généralement pas portables, bien que des solutions de terrain portables existent
• Des taux de construction élevés peuvent entraîner des fissures (bien que pour certains matériaux, cela puisse être éliminé avec des contrôles thermiques supplémentaires, tels que des contrôles de préchauffage et de refroidissement post-dépôt). Le processus de revêtement laser chauffe et refroidit extrêmement rapidement, jusqu'à 1012°C/s.En raison des différences de gradients de température et de coefficients de dilatation thermique entre les matériaux de revêtement et de substrat, divers défauts peuvent se développer dans la couche de revêtement, notamment la porosité, la fissuration, la distorsion et les irrégularités de surface.

Évaluation de la qualité de la couche de placage laser

Il y a deux aspects à considérer :

1Macroscopiquement, examen de la forme du canal revêtu, des irrégularités de surface, des fissures, de la porosité et du taux de dilution.

2Au niveau microscopique, la formation d'une bonne organisation et la capacité à fournir les propriétés requises sont examinées.De plus, le type et la distribution des éléments chimiques de la couche de revêtement de surface doivent être déterminés et une attention particulière doit être accordée pour analyser si la situation de la couche de transition est une liaison métallurgique, et des tests de qualité de vie doivent être effectués si nécessaire.

La finition de surface revêt une importance tant fonctionnelle qu'esthétique pour les pièces industrielles.Les industries progressant rapidement, les exigences de tolérance deviennent plus strictes et, par conséquent, une meilleure finition de surface est requise pour les produits de haute précision.Les pièces au look attrayant bénéficient d'un avantage significatif sur le marché.La finition esthétique de la surface extérieure peut faire une grande différence dans les performances marketing d'une pièce.

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