Le processus de revêtement laser à grande vitesse a été hautement reconnu par le marché, et le revêtement laser à grande vitesse au lieu du revêtement laser ordinaire deviendra une tendance inévitable dans le développement de la technologie industrielle. Cependant, le revêtement laser est un processus compliqué. S'appuyant sur des années d'expérience, Guosheng Laser résume comme suit les points de connaissance du processus de revêtement laser à grande vitesse et les raisons de divers problèmes de processus, dans l'espoir d'aider la majorité de ses pairs de l'industrie.
Comment fonctionne le revêtement laser à grande vitesse
Le revêtement laser à grande vitesse utilise un faisceau laser à haute énergie pour faire fondre le flux de poudre métallique dans l'air et fait également fondre la matrice pour former un bassin fondu. Une fois la poudre fondue combinée avec la matrice fondue, elle est rapidement refroidie pour former un revêtement à liaison métallurgique.
Paramètres clés du processus de revêtement laser à grande vitesse et leur influence sur l'effet de revêtement
1. Puissance laser
La puissance affecte directement la quantité de poudre pouvant être fondue par unité de temps et affecte l'efficacité du revêtement. Lorsque d'autres paramètres de travail sont déterminés, la puissance est trop faible, ce qui peut entraîner une fusion incomplète de la poudre, des piqûres après broyage, une force de liaison insuffisante et une faible dureté du revêtement. La puissance est trop importante, il est possible de faire fondre le fusible, entraînant des rides obliques sur la surface.
2. Quantité d'alimentation en poudre
Une fois que le flux de poudre rencontre le laser, il absorbe l'énergie laser. Plus la quantité de poudre est grande, plus l'énergie laser est absorbée. Lorsque la quantité de poudre est trop importante, l'énergie laser sera insuffisante, le revêtement ne fondra pas. , et des piqûres apparaîtront après le meulage et le polissage. La matrice ne fondra pas et le revêtement et la matrice ne seront pas liés métallurgiquement, ce qui entraînera des problèmes de pelage du revêtement. La quantité de poudre est importante et le taux d'utilisation de la poudre est faible. Le volume de poudre est petit et le taux d'utilisation de la poudre est élevé. .
3. Vitesse de ligne
Plus la vitesse linéaire est élevée, plus le revêtement est fin, et plus la vitesse linéaire est petite, plus le revêtement est épais. Si la vitesse linéaire est trop élevée, le substrat ne peut pas former de bain fondu, le revêtement et le substrat ne peuvent pas être bien liés métallurgiquement, le canal de fusion refroidit lentement, la queue rouge est trop longue et un pelage se produit. Une petite vitesse linéaire peut améliorer la dureté du revêtement et l'utilisation de la poudre.
4. Étape par étape
Plus le pas est petit, plus le taux de chevauchement est élevé et plus la surface de revêtement est fine. Plus le pas est grand, plus le taux de chevauchement est petit et plus les rayures de revêtement sont évidentes. L'étape affecte le taux de dilution. Lorsque le pas est petit, l'énergie laser irradiée sur le substrat est faible et le taux de dilution est faible. Lorsque le pas est grand, plus d’énergie laser est irradiée sur le substrat et le taux de dilution est élevé.
5. Volume d'alimentation en air
Le gaz a deux fonctions, l'une consiste à transporter la poudre et l'autre à protéger le revêtement à haute température et à empêcher l'oxydation. Si la quantité d'air d'alimentation en poudre est trop petite, il est facile de bloquer la poudre. L'alimentation en poudre le volume d'air est trop important, la vitesse de la poudre est trop rapide, l'éjection est importante et le taux d'utilisation de la poudre est faible. En général, l'argon protège mieux les revêtements que l'azote et entraîne une meilleure qualité de revêtement.
6. Hauteur de la buse
Si la buse est trop haute, la poudre se répandra et le taux d'utilisation de la poudre sera faible. S'il est trop faible, la poudre collera facilement à la buse pendant le processus de revêtement.
Analyse des problèmes courants et des causes lors du processus de revêtement laser à grande vitesse
1. Pelage
En effet, la matrice ne forme pas de bain fondu et il n'y a pas de liaison métallurgique entre la poudre et la matrice. Les raisons possibles incluent : une puissance trop faible, une quantité de poudre trop importante, une vitesse linéaire trop rapide, une tache d'huile ou une couche de galvanoplastie sur la surface. surface de la pièce, etc.
2. Fissure
Les raisons des fissures dans le revêtement comprennent : la dureté du substrat est trop élevée (trempe, carburation/azote) ; le substrat possède une couche de fatigue ; la dureté de la poudre est trop élevée, etc. Les poudres à base de nickel sont sujettes aux fissures ; des fissures peuvent également se produire lors du revêtement multicouche de poudres à haute dureté.
3. Pores
Les raisons de l'apparition de pores dans le revêtement comprennent : des taches de rouille et d'huile sur le substrat, des impuretés dans la poudre, un débit de poudre instable, un volume de poudre excessif, une puissance insuffisante ou une vitesse linéaire excessive, etc.
4. Il y a beaucoup de poudre flottante et le revêtement n'a aucun éclat métallique.
Les raisons possibles incluent : trop de poudre ; trop peu de puissance ; vitesse linéaire trop rapide ; hauteur de buse trop élevée ; point laser trop petit ; contamination des lentilles, etc.
5. Des piqûres apparaissent après le meulage et le polissage
Les raisons possibles incluent : une puissance insuffisante ; trop de poudre ; vitesse linéaire trop rapide, etc.
6. Des rides obliques apparaissent dans le revêtement
Les raisons possibles incluent : une puissance excessive ; température excessive de la piscine en fusion ; liquéfaction excessive de la poudre.
7. Buse de poudre collante
Les raisons possibles sont les suivantes : l'éjection de poudre est trop élevée ; la température de la tête en cuivre est trop élevée ; la distance de travail de la buse est trop faible et la surface de la buse est trop rugueuse ou contaminée (un polissage est recommandé). La tête de revêtement est décentrée pour aider à réduire le collage de la poudre.
8. Poudre bloquante
Les raisons possibles incluent : la poudre collante n'est pas éliminée à temps ; la poudre a une mauvaise fluidité ; la poudre contient des impuretés ou la poudre est humide (elle doit être cuite), etc. Lors de l'alimentation en poudre à partir de plusieurs canaux, une alimentation inégale en poudre de chaque canal est une cause importante de blocage de la poudre.
9. Il y a un grésillement pendant le bardage
Les raisons possibles incluent : la poudre est contaminée ; la poudre est humide ; la matrice n'est pas propre, etc. Une densité de puissance excessive entraînera également la vaporisation du métal fondu de la piscine et produira du bruit de revêtement. Ces problèmes affecteront la résistance à la corrosion du revêtement.
10. Des étincelles de revêtement volent
Les raisons possibles incluent : une vitesse linéaire excessive ; densité de puissance excessive ; inadéquation entre la puissance et le volume de poudre ; débit d'air excessif, etc.
11. Débit de poudre instable, entraînant un revêtement irrégulier
Les raisons d'un débit de poudre instable comprennent : une usure importante des racleurs ; canal d'alimentation en poudre bloqué ; débit d'air trop faible ; mauvaise étanchéité de la bague d'étanchéité du chargeur de poudre ou tuyau d'alimentation en poudre endommagé, etc., entraînant une fuite d'air.
12. Diminution de l’efficacité du revêtement (épaisseur de revêtement plus fine)
Raisons possibles : contamination du miroir de protection ; usure du grattoir ; distance de travail inappropriée ; meulage du trou de sortie de poudre et épaississement du flux de poudre ; réduction de la puissance laser, etc.