Cos'è il rivestimento laser?
Il rivestimento si riferisce a un processo di unione di due metalli dissimili insieme. Il rivestimento laser è uno di questi processi di rivestimento che viene utilizzato per depositare materiale sulle superfici con l'aiuto dei laser. Il processo inizia utilizzando i laser per fondere un materiale di alimentazione in polvere o cablato per rivestire parti di un substrato o per fabbricare Additivo di produzione tecnologia.
Contenuti
- Qual è il processo di rivestimento laser?
- Quali sono gli usi del rivestimento laser?
- Quali sono i vantaggi del rivestimento laser?
- Che tipo di laser vengono utilizzati nel rivestimento laser?
- Cos'è il rivestimento laser automatizzato?
Qual è il processo di rivestimento laser?
Generalmente, la polvere utilizzata per il rivestimento laser è di natura metallica. Questa polvere viene iniettata nel sistema di rivestimento utilizzando ugelli laterali o coassiali. Il vapore di polvere metallica interagisce con il raggio laser che provoca la fusione della polvere e la formazione di a sciogliere la piscina. Questa polvere fusa viene quindi depositata sul substrato. Il substrato viene quindi spostato per solidificare il pool di metallo e generare una traccia di metallo solido. Il sistema CAD (Computer-aided Design) viene utilizzato per controllare il movimento del substrato che impianta i materiali solidi in una serie di tracce. Il risultato richiesto si ottiene finalmente al termine della traiettoria. Questa è la tecnica di rivestimento più comunemente usata con i laser.
In alcuni sistemi, l'ugello o il sistema laser può muoversi mentre il substrato rimane fermo quando vengono prodotte tracce solidificate.
Quali sono gli usi del rivestimento laser?
Il rivestimento superficiale laser viene utilizzato per una varietà di scopi industriali come:
- Viene utilizzato per migliorare le proprietà meccaniche dei materiali in metallo, ceramica o polimero.
- Viene utilizzato per aumentare la resistenza alla corrosione.
- Viene utilizzato per riparare parti usurate.
- Viene utilizzato per la fabbricazione di compositi a matrice metallica.
- Viene utilizzato per la produzione di superfici autolubrificanti.
Quali sono i vantaggi del rivestimento laser?
I vantaggi del rivestimento laser sono:
- Il rivestimento laser è adatto per rivestire qualsiasi forma e struttura.
- Ha una velocità di raffreddamento estremamente elevata che è utile per creare microstrutture fini.
- Il risultato finale prodotto è privo di crepe e porosità.
- Consente il rivestimento in una varietà di materiali (metallo, ceramica e persino polimero).
- Questo metodo è utile per l'applicazione di materiali graduati.
- Fornisce una bassa diluizione tra il substrato e le tracce e garantisce anche un forte legame metallurgico.
- Fornisce una bassa deformazione del substrato e ha una piccola zona interessata dal calore.
- Questo è un metodo ben sviluppato per la produzione a forma di rete.
- Per le parti di riparazione, questa tecnica prevede disposizioni particolari.
- Implica l'uso della tecnologia compatta.
Che tipo di laser vengono utilizzati nel rivestimento laser?
Il rivestimento laser viene generalmente eseguito con anidride carbonica o CO2 laser o laser Nd: YAG. Tuttavia, oggigiorno i laser in fibra vengono utilizzati anche per il rivestimento di superfici laser.
Anidride carbonica o CO2 laser:
I laser ad anidride carbonica vengono utilizzati per produrre raggi laser continui ad alta potenza di luce infrarossa. Le principali bande di lunghezza d'onda di questi laser vanno da 9.6 a 10.6 micrometri. Questi laser sono noti per la loro elevata efficienza energetica con un rapporto tra potenza di uscita e potenza della pompa che raggiunge il 20%. I raggi laser continui ad alta potenza forniti da anidride carbonica o CO2 i laser sono importanti per diverse applicazioni industriali come il rivestimento, la manipolazione e il taglio di materiali come il metallo o il vetro. Alcuni laser ad anidride carbonica di media e bassa potenza vengono utilizzati anche per l'incisione dei metalli.
Laser Nd: YAG:
I laser Nd: YAG (granato di ittrio alluminio drogato al neodimio) sono una variante dei laser a stato solido in cui i cristalli Nd: YAG sono usati come mezzo laser. L'azione laser nel laser Nd: YAG (granato ittrio alluminio drogato al neodimio) è fornita dallo ione neodimio Nd (III) e il processo laser è simile a quello degli ioni cromo rosso utilizzati nei laser a rubino. I laser Nd: YAG svolgono un ruolo cruciale in diversi scopi di produzione come incisione, incisione di metalli, rivestimento laser, lucidatura di superfici metalliche, saldatura e taglio di acciaio, leghe o semiconduttori.
Laser a fibra ottica:
I laser a fibra ottica funzionano secondo il principio della riflessione interna totale con fibre ottiche per la trasmissione della luce. Questi laser vengono utilizzati principalmente per la trasmissione della luce su una lunga distanza senza molta perdita di potenza. Questo controlla anche la distorsione termica del raggio laser. È noto che i laser basati su fibra ottica producono una potenza di uscita maggiore rispetto ad altri tipi di laser. L'elevato rapporto tra superficie e volume di questi laser genera una potenza di uscita continua appartenente al livello di kilowatt con raffreddamento efficiente. La distorsione nel percorso ottico dovuta a vari problemi termici viene ridotta dalla guida d'onda di una fibra ottica.
Cos'è il rivestimento laser automatizzato?
Nelle normali macchine di rivestimento laser, i parametri come il punto focale del laser, la potenza del laser, la velocità di iniezione della polvere, la velocità del substrato, ecc. Devono essere forniti manualmente dal tecnico. Il processo richiede anche una supervisione costante. Pertanto, per facilitare il processo di rivestimento, è stata incorporata la tecnologia automatizzata. Queste macchine automatiche dispongono di sensori per guidare e monitorare l'intero processo di rivestimento. Questi sensori monitorano le proprietà metallurgiche del substrato (come la velocità di solidificazione), le informazioni sulla temperatura e la geometria (come la larghezza e l'altezza della traccia depositata).
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