激光熔覆--涂層、修復(fù)和增材制造

什么是激光金屬熔敷？

激光熔覆是激光焊接技術(shù)中的一種特殊工藝，同時(shí)也是一種快速成型制造工藝，在這種工藝中，金屬填充材料被選擇性地引入由激光產(chǎn)生的熔池中。在國(guó)際上，該工藝也被稱為激光熔覆、激光金屬沉積（LMD）或定向能沉積（DED）。

在此過程中，金屬粉末或金屬絲被送入激光熔池。沉積材料與基體材料發(fā)生冶金結(jié)合，形成致密、有彈性的層或結(jié)構(gòu)。這樣就可以對(duì)部件進(jìn)行涂層、修復(fù)或加固。

如今，激光金屬沉積技術(shù)已應(yīng)用于眾多行業(yè)，包括工具和模具制造、機(jī)械工程、能源工業(yè)和航空航天。

精確的激光束引導(dǎo)、均勻的材料進(jìn)給和堅(jiān)固的加工光學(xué)器件對(duì)于穩(wěn)定和可重復(fù)的加工過程至關(guān)重要。Precitec 開發(fā)了專門用于工業(yè)應(yīng)用的粉末和金屬絲激光熔覆高精度加工頭。

在激光熔覆過程中，聚焦的激光束會(huì)在部件表面形成局部熔池。與此同時(shí)，粉末或金屬絲等填充材料被引入熔池。

這一過程分為幾個(gè)步驟：

通過精確控制熔化和凝固，可生產(chǎn)出具有特定幾何形狀的高質(zhì)量涂層或添加結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代激光加工頭可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工藝控制，即使是復(fù)雜的部件幾何形狀也不例外。

激光熔覆主要應(yīng)用于承受高機(jī)械、熱或腐蝕負(fù)荷的部件。最重要的應(yīng)用領(lǐng)域包括

通過應(yīng)用特殊合金，可對(duì)部件表面進(jìn)行專門改進(jìn)。例如，可以生產(chǎn)耐磨、耐腐蝕或耐溫層。激光熔覆通常用于在受力較大的部件上噴涂耐磨涂層。

典型的應(yīng)用包括

激光的精確能量輸入可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量涂層，而基底材料的稀釋程度卻很低。

激光熔覆通常用于修復(fù)磨損或損壞的部件。損壞的區(qū)域會(huì)被專門重建，然后進(jìn)行機(jī)械返修。

典型的修復(fù)應(yīng)用包括

有針對(duì)性的材料應(yīng)用可以延長(zhǎng)部件的使用壽命，降低備件成本。

除了涂層和修復(fù)，激光熔覆還可用于快速成型制造工藝。這包括逐層構(gòu)建金屬結(jié)構(gòu)。與基于粉末床的快速成型制造工藝相比，該工藝具有優(yōu)勢(shì)，尤其適用于大型部件或高成型率。

線基激光沉積焊接在這方面發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗貏e節(jié)省材料。您可以在我們的 "使用激光的 3D 打印 "頁(yè)面上找到更多相關(guān)信息。

在粉末激光熔覆中，金屬粉末通過噴嘴進(jìn)入激光焊接池。這種工藝特別適用于精密涂層和修復(fù)工藝。

穩(wěn)定的粉末進(jìn)給和精確的激光光學(xué)器件對(duì)于獲得均勻的涂層質(zhì)量至關(guān)重要。

Precitec 推出的VarioCladder YC52是專為金屬粉末激光熔覆而開發(fā)的加工頭。模塊化噴嘴概念可靈活適應(yīng)不同的應(yīng)用和軌道寬度。

在線材激光熔覆中，金屬線材被連續(xù)送入激光焊接熔池。由于幾乎所有的填充材料都得到了利用，因此這種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)較高的堆積率和極高的材料效率。

基于金屬絲的工藝常用于金屬部件的增材制造。

Precitec 為此開發(fā)了具有同軸送絲功能的加工頭，無論移動(dòng)方向如何，都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的送料。

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