Laserbeklädnad är en metod för att applicera ett material med hjälp av en laserstråle , som används för att skapa en smältpöl som materialet matas in i. Både pulver och tråd kan användas som tillsatser [1] .
Modern utrustning för laserbeklädnad är huvudsakligen utrustad med diod- eller fiberoptiska laserkällor. Dessutom finns gas och andra källor som också används för ytbeläggning. Diodlasrar är mest lämpliga för ytbeläggningsprocessen, eftersom energifördelningstätheten vid brännpunkten är den mest enhetliga [2] .
Laserbeklädnad enligt strålningens natur är:
Det finns tråd- och pulverlaserbeklädnad. Laserskanning av en förbelagd yta kallas laserfusion.
Följande inlämningsmetoder är tillgängliga:
För laserbeklädnad är lasertyper tillämpliga som genererar en våglängd i intervallet 0,9–1,3 μm, eftersom i detta intervall är strålningsabsorptionsgraden optimal för de flesta rena metaller och legeringar.
Kontinuerlig laserbeläggning Kontinuerlig beläggning kännetecknas av högre produktivitet. Den minimala värmetillförseln från laserbeklädnad jämfört med andra beklädnings- och svetstekniker gör det möjligt att bearbeta även svårsvetsade material. Medelvärdet för zonen för blandning av ytmaterialet med basen är 10–30 µm, beroende på beläggningssätten. Tjockleken på avlagringen i en passage varierar från 0,05–3 mm.
Idag finns det optiska system som gör att du kan svetsa både yttre och inre ytor. Den grundläggande skillnaden mellan system för inre ytbeläggning är närvaron av ett prisma eller speglar som vänder flödet av ljusenergi.
De största konsumenterna av laserbeklädnadstekniker är: olje- och gasindustrin, metallurgi, varvsindustrin, gips-cementindustrin.
Ytläggning med en pulsad laser
Den pulsade lasern har hög toppeffekt, ytbeläggning utförs manuellt, främst med tråd, eller med hjälp av robotsystem (tråd eller pulver). Materialet matas in i smältbadet.
Under manuell ytbehandling, observera processen under ett mikroskop med en förstoring på 10-16 gånger. I okularet på mikroskopet finns ett hårkors längs vilket laserstrålen är inställd, så att operatören alltid vet var nästa puls kommer att slå. Diametrarna på den fokuserade laserstrålen som används varierar från 0,2–2,5 mm, beroende på diametern på den medföljande tillsatsen (d-punkten bör vara 1,5–2 gånger tillsatsens diameter, för att blanda tillsatsen med den avsatta ytan), vilket möjliggör för att minimera smältans volym och följaktligen minska värmetillförseln till materialet som bearbetas. En inert gas tillförs ytzonen, vilket skyddar smältbassängen från syretillgång. Manuell svetsning används främst för att erhålla de ursprungliga måtten på slitna eller skadade delar. Det används oftast för att återställa skadade delar av maskiner och formar. Eftersom processen huvudsakligen är svetsning med en tillsats, uppstår ytbeläggning under svetsning av vissa delar.
Robotisk impulsbeläggning används oftare för nya produkter, eftersom det gör det möjligt att minska bildningen av sprickor i det avsatta lagret, på grund av minskningen av den termiska effekten på delen.
Lasersvetsning har blivit utbredd i industrin. De mest kända applikationerna är restaurering av skadade ytor på olika maskindelar, formar och stansar . Den andra tillämpningen är modifiering av ytlighet. Fyllnadsmaterial kan skilja sig i kemisk sammansättning från basen och ha olika egenskaper. På så sätt förstärks formarnas slitna kanter genom att ytbelägga ett hårdare material.
En nyare applikation är delprototypframställning. Till exempel smälter en 3D-skrivare som skriver ut med metallpulver ihop lager av pulver [4] .