レーザークラッディング技術: 特性と用途

レーザークラッディング技術: 特性と用途

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レーザークラッディングの表面処理 

レーザークラッディング技術は、1970 年代に高出力レーザーの開発とともに登場した新しい表面改質技術です。レーザー表面クラッド技術は、レーザービームの作用下で合金またはセラミック粉末を基板表面で急速に加熱および溶融し、ビームが除去された後に自励冷却して表面コーティングを形成することによって形成される表面コーティングであることを意味します非常に低い希釈率と基板材料との冶金学的結合を備えています。基材表面の耐摩耗性、耐食性、耐熱性、耐酸化性、電気的特性を大幅に向上させる表面強化工法です。

例えば、60鋼にタングステンカーバイドをレーザークラッドした後、硬度は2200 HV以上に達し、耐摩耗性はベースの60鋼の約20倍です。Q235 鋼の表面に CoCrSiB 合金をレーザーでクラッディングした後、その耐摩耗性を火炎溶射の耐食性と比較したところ、前者は後者よりも大幅に高いことがわかりました。

レーザークラッディング技術により、下地の基板への熱入力を最小限に抑えて、材料を正確かつ選択的に堆積させることができます。基板と層の間にこの機械的結合を作成することは、利用可能な最も正確な溶接プロセスの 1 つです。

レーザークラッディング用機器

利点の概要

• 溶融コーティング層は、溶射コーティングよりも耐食性に優れています
• あらゆる形状をコーティングする最高の技術
• 比較的低い入熱により、熱影響ゾーンが狭くなります (EHLA は 10µm まで)
• ウェアラブル部品の耐用年数の延長
• カスタム合金または金属マトリックス複合材 (MMC) で設計された基板および層を含む、幅広い材料で使用可能
• 材料選択の柔軟性 (金属、セラミック、さらにはポリマー)
• 高い表面品質と低い反り、後処理がほとんどまたはまったく不要
• レーザークラッディングプロセスの短いサイクル時間と高いエネルギー効率
• CNC および CAD/CAM 生産環境への容易な自動化と統合
• 堆積物に空隙がほとんどまたはまったくない (>99.9% の密度)

レーザークラッディング技術の応用

レーザー クラッディング技術には幅広いアプリケーションがあり、利用可能な一般的な業界アプリケーションを確認して、使用シナリオに適合するかどうかを確認できます。または、次のことができます レーザークラッディングのページをご覧ください 詳細については。レーザークラッディング技術は、迅速な製造、部品の修理、および表面強化に使用でき、特に自動車、FMCG、医療、および製造業を含む多数の用途があります。ツール、シャフト、ブレード、タービン、掘削ツールなどの部品の改修、製造、および修理に一般的に使用されます。以下は、いくつかの一般的なアプリケーションシナリオです。

• 航空宇宙タービンのブレードと修理
• ベアリングジャーナルの修理
• ファンジャーナルとシールエリア (セメント産業)
• ターボチャージャーのインペラー
• 穴あけ工具
• 農業機械
• 排気弁
• ピストンロッド
• 熱交換器
• 高温プロセス ローラー、硬度および耐食性、バルブ リップおよびシート (コバルト 6)

デメリットの概要

• レーザークラッディングには多くの利点がありますが、この技術には次のようないくつかの欠点があります。
• レーザークラッディング装置の高コスト
• 大型の機器は通常、持ち運びができないことを意味しますが、持ち運び可能なフィールド ソリューションは存在します。
• 造形速度が速いとクラックが発生する可能性があります (ただし、一部の材料では、予熱や堆積後の冷却制御などの追加の熱制御を行うことでこれを排除できます)。クラッドと基板材料の間の温度勾配と熱膨張係数の違いにより、主に多孔性、亀裂、歪み、表面の凹凸など、さまざまな欠陥がクラッド層に発生する可能性があります

レーザークラッド層の品質評価

考慮すべき2つの側面があります：

1肉眼的に、クラッドチャネルの形状、表面の凹凸、クラック、気孔率、希釈率を調べます。

2顕微鏡レベルでは、良好な組織の形成と必要な特性を提供する能力が調べられます。さらに、表面クラッド層の化学元素の種類と分布を決定する必要があり、遷移層の状況が金属結合であるかどうかを分析するために注意を払う必要があり、必要に応じて品質寿命試験を実施する必要があります。

表面仕上げは、工業用部品にとって機能的であると同時に審美的にも重要です。産業の急速な進歩に伴い、公差要件が厳しくなっているため、高精度製品にはより優れた表面仕上げが必要です。魅力的な外観のパーツは、市場で大きなアドバンテージを享受しています。審美的な外面仕上げは、部品のマーケティング パフォーマンスに大きな違いをもたらす可能性があります。

Prolean Tech の表面仕上げサービスは、部品の標準および一般的な表面仕上げを提供します。当社の CNC マシンおよびその他の表面仕上げ技術は、あらゆる種類の部品に対して厳しい公差と高品質で均一な表面を実現することができます。アップロードするだけCADファイル関連サービスの見積もりと相談は無料です。