Laserbeklædning er en metode til at påføre et materiale ved hjælp af en laserstråle , som bruges til at skabe en pool af smelte, som materialet føres ind i. Både pulvere og tråde kan bruges som tilsætningsstoffer [1] .
Moderne udstyr til laserbeklædning er hovedsageligt udstyret med diode eller fiberoptiske laserkilder. Derudover er der gas og andre kilder, som også bruges til overfladebehandling. Diodelasere er mest velegnede til overfladebehandlingsprocessen, da energifordelingstætheden i brændpunktet er den mest ensartede [2] .
Laserbeklædning i henhold til strålingens art er:
Der er wire- og pulverlaserbelægning. Laserscanning af en præ-coated overflade kaldes laserfusion.
Følgende indsendelsesmetoder er tilgængelige:
Til laserbeklædning er lasertyper anvendelige, der genererer en bølgelængde i området 0,9-1,3 μm, da graden af strålingsabsorption i dette område er optimal for de fleste rene metaller og legeringer.
Kontinuerlig laserbelægning Kontinuerlig belægning er kendetegnet ved højere produktivitet. Laserbeklædningens minimale varmetilførsel sammenlignet med andre beklædnings- og svejseteknologier gør det muligt at behandle selv svært svejse materialer. Gennemsnitsværdien af zonen for blanding af overfladematerialet med basen er 10-30 µm, afhængigt af overfladebehandlingstilstandene. Tykkelsen af aflejringen i en passage varierer fra 0,05-3 mm.
I dag findes der optiske systemer, der giver dig mulighed for at svejse både udvendige og indvendige overflader. Den grundlæggende forskel mellem systemer til intern overfladebehandling er tilstedeværelsen af et prisme eller spejle, der vender lysenergistrømmen.
De vigtigste forbrugere af laserbeklædningsteknologier er: olie- og gasindustrien, metallurgi, skibsbygning, gips-cementindustrien.
Belægning med en pulserende laser
Den pulserende laser har en høj spidseffekt, overfladebehandling udføres manuelt, hovedsageligt med ledning, eller ved hjælp af robotsystemer (tråd eller pulver). Materialet føres ind i smeltebadet.
Under manuel overfladebehandling observeres processen under et mikroskop med en forstørrelse på 10-16 gange. I mikroskopets okular er der et trådkors, som laserstrålen sættes langs, så operatøren altid ved, hvor den næste puls vil ramme. Diametrene på den anvendte fokuserede laserstråle varierer fra 0,2–2,5 mm, afhængigt af diameteren af det leverede additiv (d-spot skal være 1,5–2 gange additivets diameter for at blande additivet med den aflejrede overflade), hvilket tillader at minimere volumenet af smelten og følgelig reducere varmetilførslen til materialet, der behandles. Der tilføres en inert gas til overfladezonen, som beskytter smeltebassinet mod iltadgang. Manuel svejsning bruges hovedsageligt til at opnå de originale dimensioner af slidte eller beskadigede dele. Det bruges oftest til at restaurere beskadigede dele af maskiner og forme. Da processen i det væsentlige er svejsning med et additiv, opstår overfladebelægning under svejsning af nogle dele.
Robotisk impulsoverfladebehandling bruges oftere til nye produkter, da det gør det muligt at reducere dannelsen af revner i det aflejrede lag på grund af reduktionen af den termiske effekt på delen.
Lasersvejsning er blevet udbredt i industrien. De mest kendte anvendelser er restaurering af beskadigede overflader på forskellige maskindele, forme og matricer . Den anden anvendelse er ændring af overfladiskhed. Fyldstoffer kan afvige i kemisk sammensætning fra basen og have forskellige egenskaber. På denne måde forstærkes matricernes slidte kanter ved at belægge et hårdere materiale.
En nyere applikation er del af prototyping. For eksempel smelter en 3D-printer , der udskriver med metalpulver, i det væsentlige lag af pulver sammen [4] .