レーザークラッディングマシン

レーザー クラッディングは、レーザー ビームを照射して基板上に材料の層を堆積する高度な製造プロセスです。この目的に使用される機械はレーザークラッド機械として知られています。この革新的な技術は、表面コーティング、修理、積層造形などの目的でさまざまな業界で広く採用されています。

レーザークラッディングプロセスは、金属部品の耐摩耗性、耐食性、または衝撃性能を向上させるために使用できる、完全に緻密で冶金的に結合した実質的に純粋なコーティングを適用する方法です。

新興の表面処理技術であるレーザークラッディングは広く普及しており、広範囲の金属表面改質や金属スペアパーツの修理に応用されています。

クラッド材としては、冶金学的熱力学に影響されない組成のニッケル系、鉄系、コバルト系合金やセラミック相系材料など多岐に渡ります。レーザークラッドを使用すると、低融点基板の表面に高融点材料をクラッドすることができます。クラッド層が基板と結合して凝固後に冶金結合コーティングを形成すると、基板材料の耐摩耗性と耐腐食性が大幅に向上します。

プリセット粉末供給を使用する場合、合金粉末を基板表面に事前に被覆し、その後、レーザー光線がプリクラッド層を横切って走査することを意味します。レーザーエネルギーを取り込んだ後、上の層の温度が上昇し、溶け始めます。一方、表面の熱は熱伝導によって内部に伝わります。その結果、レーザービームが照射され、溶融金属が基材表面で急速に凝固した後、冶金結合コーティングがその形状を形成しようとしています。その利点は、高効率、均一なコーティング層、および基材との強固な結合です。しかし、柔軟性に欠け、一部の特殊な形状や小さなワークピースのクラッドに失敗するという欠点もあります。技術的に成熟したこの工芸品は、現在、炭鉱機械、製鉄所、石油掘削などの車軸部分の強化に応用されています。

同期粉末供給に関しては、通常、粉末供給パイプとエアフローを備えた特殊な粉末供給装置を使用して、合金材料を待機エリアに供給します。現在では粉体とレーザーが同時に基板表面に到達する同軸給電方式が主流となっています。このようにして、基板への入熱が少なくなり、クラッド層の品質が向上し、表面粗さの程度が低くなります。現時点では、クラッド層をより滑らかにするために必要なのは簡単な作業だけです。したがって、このモードは特殊な形状のワークピースのクラッディングに適しています。マニピュレーターを使用すると、複雑なステレオワークピースも分解することなく簡単にクラッディングできます。したがって、このレーザークラッドは、同軸粉末供給が使用されると高速になります。成熟しているにもかかわらず、粉末供給装置、シールドガス、クラッディングユニットなどに対する要求は非常に高いです。

一般に、アーク溶接技術は、高強度、良好な衝撃特性、および低気孔率を備えた全溶接冶金接合を提供します。しかし、部品への高い入熱により、通常、母材が十分に溶けて、母材がクラッドに実質的に混合されることになります。この希釈は、選択したクラッド材料の特性を変化させるため、望ましくない。さらに、高い入熱により機械的変形が発生し、部品の寸法精度を回復するためにクラッディング後にさらなる処理が必要になります。この熱応力は、機械的品質の低下、亀裂や気孔などの表面品質の問題、修理部品の寿命の短縮につながります。

レーザーは、高精度の非接触加工を実行できるため、多くの業界でこの傾向を推進しています。特にクラッディングは、これらの目的を達成するためのプロセスです。機械の稼働を維持し、それによって埋め立て地での二酸化炭素排出量を削減するという経済的圧力が変化するにつれて、生産エンジニアリングのための修理および改修業界はプラスの成長を遂げています。レーザー用途の急速な成長とレーザー システムのコスト削減により、レーザー材料加工は自動車、航空宇宙、造船および船舶修理、石油およびガス掘削、その他多くの業界で成功裏に導入されています。

定義上、レーザー クラッディング マシンは、積層造形などで粉末またはワイヤ素材をレーザーを使用して溶融および固化し、再表面を作成したり、ニアネットシェイプ部品を作成したりする材料を堆積する方法です。多くの場合、レーザークラッディング技術は、あらゆる種類の機械や装置の修理や改修に使用されています。金属被覆の最も一般的な伝統的な方法は、すべて電気アークプロセスのバリエーションです。

この手順は、迅速な製造、スペアパーツの修理、硬化/コーティング、その他多くの用途など、海洋および産業分野で広く使用されています。 CNC クラッディング バッテリー マシンとレーザー クラッディング技術を組み合わせることで、あらゆるものが修理可能で実行可能になります。

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