Technologie de revêtement laser: une analyse des principes, des classifications, des points clés du processus et des avantages d'application

Technologie de revêtement laser: principes de base et caractéristiques du processus de puissance élevé - (HWS - WFJ)

 

L'essence de la technologie de revêtement laser consiste à induire la recristallisation des éléments dans le pool fondu par le laser, ce qui atteint une liaison ferme entre la couche de revêtement et le matériau de base tout en maximisant la rétention de la taille et des performances d'origine du matériau de base. Parmi eux, High - Power Laser Cladding (HWS - WFJ), en tant que nouveau type de processus segmenté, prend un laser de fibre de puissance élevé - comme le cœur et a l'avantage proéminent de "ne pas être restreint par la forme géométrique des parties". Il peut effectuer un revêtement à la surface des pièces avec des formes complexes, de grandes tailles ou des irrégularités, et est particulièrement adapté à la préparation de parties complexes à grande échelle - avec des exigences de performance spéciales, pour combler l'écart des processus traditionnels dans le traitement des pièces complexes.

Classification de la technologie de revêtement laser: deux types de noyau par source de chaleur

 

Sur la base des différences dans les sources de chaleur, la technologie de revêtement laser peut être divisée en deux types: "type laser fibre" et "High - Power Semiconductor Laser Type", qui ont des distinctions claires dans les scénarios d'application et les matériaux applicables. Le premier, également connu sous le nom de «fabrication additive du faisceau laser», est principalement utilisé pour le renforcement et la restauration de la pièce de la pièce, et peut réaliser la modification de la surface sur les matériaux métalliques communs tels que l'acier inoxydable, les alliages de cuivre et de cuivre, ainsi que des alliages en aluminium et en aluminium. Ce dernier se concentre sur l'amélioration des performances de surface des matériaux spéciaux. Pour les matériaux traditionnels non - tels que les superalliages, les composites matriciels en céramique et les nanomatériaux, il répond à leurs exigences spéciales de performances de surface grâce à une régulation précise de l'énergie laser et est un choix technique clé pour le traitement spécial des matériaux.

Classification de la technologie de revêtement laser: directions segmentées par matériel et composition

 

Du point de vue des matériaux utilisés, la technologie de revêtement laser peut être divisée en deux grandes catégories: "revêtement laser métallique" et "Cladage laser des matériaux composites". Le revêtement laser métallique utilise l'énergie laser pour couvrir uniformément la surface de la pièce avec des matériaux de revêtement métallique, et atteint une liaison métallurgique à travers une puissance élevée - - laser de densité. Il garantit non seulement que la taille de la pièce reste fondamentalement inchangée, mais peut également préparer des pièces avec des régions de performances multi - en faisant correspondre un seul matériau de base avec différents matériaux de revêtement métallique, brisant la limitation des processus traditionnels qui "nécessitent l'épissage de différents matériaux de base". Le revêtement laser des matériaux composites adopte des matériaux fonctionnels (tels que la céramique, les nanomatériaux) avec des performances similaires au substrat de la pièce pour former une couche protectrice sur la surface de la pièce; Il peut être subdivisé en "revêtement laser en céramique" et "revêtement laser métallique" selon la composition de revêtement. Cependant, en raison de la grande différence de performance entre la céramique et les métaux, le revêtement laser métallique est toujours le principal choix des applications industrielles actuelles.

Cladage des composites de la matrice en céramique: Contrôle de la puissance et points techniques

 

Dans l'application segmentée du revêtement laser, le revêtement des composites de la matrice céramique doit se concentrer sur le contrôle de la densité de puissance laser -, un laser semi-conducteur est généralement utilisé dans ce scénario, et la densité de puissance détermine directement la qualité du revêtement. Lorsque la densité de puissance dépasse 200 kW / cm², la différence de contrainte thermique entre la matrice métallique et la couche fonctionnelle provoquera une fusion et une solidification inégales, conduisant à des fissures dans la couche de revêtement. Lorsque la densité de puissance est contrôlée à 30 kW / cm² ou moins, l'impact de la contrainte thermique peut être effectivement réduit, réalisant un revêtement précis de la couche de revêtement et évitant les défauts. Cette plage de paramètres est la norme technique de base pour le revêtement des composites de matrice céramique.

Technologie de revêtement laser: Résumé des avantages de base et de la valeur industrielle

Dans l'ensemble, la technologie de revêtement laser est devenue une direction de mise à niveau importante dans le domaine de la fabrication industrielle et de la restauration en vertu de quatre avantages de base: Premièrement, une résistance à la liaison plus élevée - réalise l'intégration de la couche de revêtement et du matériau de base par le biais de la liaison métallurgique, qui est loin supérieure à l'adhésion physique de l'électroplacing et du coarme {1} Soudage. Deuxièmement, une bonne préservation des performances du matériau de base - L'énergie laser est concentrée avec une petite zone de chaleur -, en évitant la déformation de la pièce ou la dégradation des performances causée par les processus traditionnels. Troisièmement, une large gamme d'applications - il couvre divers substrats tels que les métaux et les composites de matrice céramique, et n'est pas limité par la forme géométrique des pièces. Quatrièmement, une précision de régulation élevée - L'épaisseur et les performances de la couche de revêtement peuvent être contrôlées avec précision en ajustant les paramètres tels que la puissance du laser et la vitesse de balayage. À l'avenir, avec l'optimisation continue des paramètres de processus, la technologie de revêtement laser jouera un rôle plus important dans des champs tels que la fabrication d'équipements finaux élevés - et le recyclage des pièces en déchets.