Lasermetaalafsetting: 7 belangrike faktore wat daarmee verband hou


Contents [show]

  • Wat is lasermetaalafsetting?
  • Hoe werk die proses van lasermetaalneerlegging?
  • Wat is die voordele van lasermetaalafsetting?
  • Wat is die werk van vesellasers in LMD?
  • Wat is die toepassings van lasermetaalafsetting?
  • Buigsame kenmerke vir metaal- en legeringskomponente in LMD
  • Waarom word CO2-lasers nie vir LMD gebruik nie?

Wat is lasermetaalafsetting?

Lasermetaalafsetting of LMD verwys na die proses om 'n poel van gesmelte metaal op 'n metaalsubstraat met behulp van 'n laser te vorm. 'n Gasstroom word gebruik om metaalpoeier in die substraat in te spuit. Hierdie geabsorbeerde metaalpoeier vorm 'n metaalafsetting op die substraat van die metaal. Hierdie proses van additiewe vervaardiging word vir verskeie doeleindes gebruik, soos die herstel van metaalkomponente, gietwerk van metaal of legering, metaalskroewe, kleppe, ens. Lasermetaalneerlegging word 'n wyd gebruikte tegniek in die vervaardigingsveld.

laser metaal afsetting
Metaallaagneerlegging op 'n oppervlak deur LMD. Beeldbron: http://Firstcomer, Роботизированная лазерная наплавка в импульсном режиме, CC BY-SA 4.0

Hoe werk die proses van lasermetaalneerlegging?

Die lasermetaalafsettingsproses behels die gebruik van laterale of koaksiale spuitpunte om poeier in die prosessone van die metaal te blaas. Oor die algemeen is die poeier wat vir laserbekleding gebruik word, metaalagtig van aard. Die poeier tree in wisselwerking met die laserstraal wat die deeltjies voorverhit tot hul smeltpunte. Die gesmelte poeier vorm dan die metaalpoel op die oppervlak. Hierdie metaalpoel word later afgekoel om 'n metaallaag op die oppervlak te vorm soos benodig. Soms word die substraat geskuif om die metaalafsetting te stol.

Die substraatbeweging word beheer deur die CAD- of rekenaargesteunde ontwerpstelsel te gebruik. Dit word gebruik om soliede materiale in 'n patroon van spore in te plant. Die verlangde patroon word verkry nadat die trajek geëindig het. In sommige ontwerpe is die laser- of spuitpuntstelsel beweegbaar en beweeg dit oor 'n stilstaande substraat om gestolde spore te produseer. Veelvuldige lae word een oor die ander gebou om 'n driedimensionele komponent te vorm. Geometriese akkuraatheid is hoog vir hierdie proses.

4 verskillende tipes metaalpoeiervoedingstelsels. !. Draadstelsel, 2. Sywaartse mondstukstelsel, 3. Radiale mondstukstelsel, 4. koniese mondstukstelsel. Beeldbron: MateriaalgeezaLaserbekleding mondstuk konfigurasiesCC BY-SA 3.0

Wat is die voordele van lasermetaalafsetting?

Die proses van lasermetaalneerlegging het die afgelope paar jaar meer gewild geword oor prosesse soos termiese bespuiting en gasmetaalboogsweis, omdat:

  • Hierdie proses is 'n geskikte metode vir voorwerpe van enige vorm en struktuur.
  • Hierdie proses skep minder vervorming van die vereiste trajek.
  • Hierdie proses verdryf nie baie hitte nie, wat die hitteskade in materiale verminder.
  • Hierdie proses word gebruik om lae verdunning tussen die substraat en spore te verkry, en terselfdertyd 'n sterk metallurgiese binding te vestig.
  • Hierdie proses het 'n hoë verkoelingstempo wat fyn mikrostrukture produseer.
  • Hierdie proses laat groot beheer oor die laserkragtoevoer en lasertrajek toe.
  • Die struktuur wat deur hierdie proses gevorm word, is sonder krake en porositeit.
  • Hierdie proses maak gebruik van kompakte tegnologie.
  • Hierdie proses is geskik vir die gegradeerde materiaaltoepassing.
  • Hierdie proses is goed geskik vir naby-net-vorm vervaardiging.
  • Vir die herstel van onderdele bied hierdie proses besondere beskikkings.

Wat is die rol van vesellasers in LMD?

Vesellasers, ook bekend as optiesevesellasers, is gebaseer op die beginsel van totale interne refleksie (TIR). Dit gebruik die TIR-verskynsel in optiese vesels vir die oordrag van lig. Hierdie lasers is in staat om lig oor groot afstande uit te stuur en help ook om die vervorming van laserstraal wat deur termiese effekte veroorsaak word, te verminder. Optiese vesel-gebaseerde lasers is in staat om hoër uitsetkrag te lewer as die ander verskillende laservariante. Daar word van hierdie lasers vereis om 'n hoë oppervlakte tot volume verhouding te hê vir die verskaffing van voortdurende uitsetkrag van kilowatt reeks met effektiewe verkoeling. Die optiese veselgolfleier word gebruik om die optiese padvervorming wat deur termiese probleme veroorsaak word, te verminder. Hierdie lasers is baie meer beheerbaar, betroubaar en konsekwent in vergelyking met ander tipes lasers (koolstofdioksied of Nd:YAG-lasers).

Wat is die toepassings van lasermetaalafsetting?

Lasermetaalafsetting of LMD word vir 'n aantal industriële vervaardigingsbedrywighede gebruik. Die proses het die afgelope paar jaar meer gewild geword oor prosesse soos termiese bespuiting en gasmetale boogsweis. Sommige van die wydverspreide toepassings van lasermetaalafsetting:

  1. Dit word gebruik vir die herstel van gesinterde gereedskap.
  2. Dit word gebruik vir die herstel van lugvaart- en motorkomponente.
  3. Dit word gebruik vir turbine lem herstel.
  4. Dit word gebruik vir die oppervlakbedekking van olieboorinstrumente.
  5. Dit word gebruik vir die vervaardiging en herstel van mediese inplantings.
  6. Dit word gebruik vir vinnige prototipering.
  7. Dit word gebruik vir die vervaardiging van saamgestelde metaalmatriks.
  8. Dit word gebruik vir selfsmerende oppervlakproduksie.
  9. Dit word gebruik vir die herstel van geroeste gereedskap.
LMD gebruik in laser sinter proses. 1.Laser 2.Skandeerderstelsel 3.Poeierafleweringstelsel 4.Poeier afleweringsuier 5 Roller 6 Vervaardiging suier 7 Vervaardiging poeier bed 8 Voorwerp wat vervaardig word (sien insetsel) A Laser skandering rigting B Gesinterde poeierdeeltjies (bruin toestand) C Laserstraal D Lasersintering E Vooraf geplaasde poeierbed (groen toestand) F Ongesinterde materiaal in vorige lae. Beeldbron: GringerSLS skematieseCC BY-SA 4.0

Buigsame kenmerke vir metaal- en legeringskomponente in LMD

Die proses van lasermetaalafsetting of LMD laat toe om die krag vooraf te beheer. Die metaalpoeier word volgens die gespesifiseerde kraglewering ingespuit. Dit word gebruik vir die vervaardiging van pasgemaakte legerings. Behoorlike materiaalsamestelling kan moeilik wees. As die samestelling nie akkuraat is nie, kan die verkryging van die vereiste legering moeilik wees. Sommige algemene legerings wat deur hierdie proses vervaardig word, is yster-tantaal, ysterkoper en titanium-tantaal.

Waarom word CO2-lasers nie vir LMD gebruik nie?

Aanvanklik, toe die proses van lasermetaalafsetting die eerste keer ingestel is, het CO2 lasers is wyd gebruik. Koolstofdioksiedlasers kan 'n baie hoë krag aaneenlopende straal van IR-lig produseer met hoofgolflengtebande wat wissel van 9.6 tot 10.6 mikrometer. Met die ontwikkeling van vesellasers het die gebruik van CO2 lasers is verminder. Hierdie lasers was relatief duurder en het nie 'n beheerde vloei van laserkrag toegelaat nie.

Om meer te wete te kom oor verwante laserstraalsweiswerk besoek https://lambdageeks.com/laser-beam-welding/

Sanchari Chakraborty

Ek is 'n ywerige leerder, tans belê in die veld van Toegepaste Optika en Fotonika. Ek is ook 'n aktiewe lid van SPIE (International Society for Optics and Photonics) en OSI (Optical Society of India). My artikels is daarop gemik om kwaliteit wetenskapnavorsingsonderwerpe op 'n eenvoudige dog insiggewende manier aan die lig te bring. Wetenskap ontwikkel sedert die vroegste tye. So, ek probeer my deel om die evolusie te ontgin en dit aan die lesers voor te lê. Kom ons koppel deur https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Onlangse plasings