V odvětvích, jako je výroba, energetika, armáda, strojírenství a repase, je výrobní prostředí často náročné a součásti jsou vystaveny vysokému zatížení, což vede ke korozi a opotřebení kritických kovových součástí. Pro prodloužení životnosti drahých výrobních zařízení je nezbytné kovové součásti předběžně upravit nebo opravit. Laserové navařování , technologie povrchové úpravy pro opravy kovových součástí, se ukázalo jako ideální řešení.

Co je technologie laserového opláštění?

Laserové nanášení (laserové plátování) označuje proces nanášení vybraných povlakových materiálů na povrch základního materiálu pomocí různých metod podávání. Materiály se taví současně s tenkou vrstvou základního povrchu laserovým zářením, čímž rychle tuhnou a vytvářejí metalurgicky spojený povrchový povlak s nízkým ředěním. Tím se výrazně zlepšuje odolnost základního materiálu proti opotřebení, korozi, tepelná odolnost, oxidační odolnost a elektrické vlastnosti. Jednoduše řečeno, laserové plátování je podobné „kosmetické chirurgii“ poškozených součástí, která je omlazuje a vypadají jako nové.

Abychom naši technologii obkladů popsali třemi slovy, znělo by to: „Dlouhá životnost, vysoká přesnost, nízké náklady.“

Výhody laserového opláštění

Ve srovnání s jinými technologiemi laserového zpracování nabízí laserové navařování bezkonkurenční všestrannost, rozšiřitelnost a přizpůsobivost. Tato technologie nejen splňuje specifické požadavky na povrchovou úpravu materiálů, ale také zachovává cenné prvky, což ji činí na trhu velmi oblíbenou. Během desetiletí vývoje se laserové navařování široce uplatňuje, zejména v odvětvích, jako je letecký a kosmický průmysl, ropa a plyn, stavba lodí, stavební stroje a jaderná energie.

Rozsáhlé aplikace laserového opláštění

1. Letecký a kosmický průmysl

Jedním z nejvýznamnějších úspěchů technologie laserového navařování je velkoobjemové navařování hliníkových slitin pro letecké a kosmické aplikace. Repasování lopatek turbínových motorů představuje obrovský trh. Materiály lopatek jsou rozmanité a složité a po opravě je zapotřebí značné množství práce, pokud jde o opravné materiály, detekci vad a vyhodnocení životnosti. To pomáhá vyhnout se vysokým nákladům na dovoz nových dílů ze zahraničí pro budoucí opravy.

2. Průzkum ropy

V petrochemickém průmyslu zařízení často pracují v náročných podmínkách, což vede k silné korozi a opotřebení součástí. Velké a drahé součásti, jako jsou vrtné límce, nemagnetické vrtné límce, stabilizátory a rázové nástroje, se mohou stát zcela nepoužitelnými. Pomocí laserového opracování lze těmto součástem obnovit jejich původní výkon a jejich životnost se výrazně prodlouží.

3. Těžební průmysl

V odvětví těžby uhlí jsou strojní součásti vystaveny extrémním provozním podmínkám. Hydraulické sloupy často selhávají v důsledku poškrábání a odlupování povlaků, což výrazně ovlivňuje výkon a životnost. Tradiční procesy galvanického pokovování jsou vysoce znečištěné a laserové pokovování s použitím vrstev nerezové oceli pro antikorozní povrchovou úpravu je high-tech a ekologické řešení. Laserové pokovování nejen zvyšuje odolnost těchto dílů proti korozi, ale také prodlužuje jejich životnost. Tato technologie je vládou podporována jako ekologická, recyklovatelná a high-tech alternativa ke galvanickému pokovování.

4. Energetický průmysl

V elektrárnách trpí rotory turbín opotřebením krčku hřídele při vysokých provozních otáčkách. Navíc lopatky turbín, zejména poslední a předposlední stupeň, často trpí kavitací za dlouhodobých podmínek vysokých teplot. Vzhledem k tomu, že turbíny jsou velké a obtížně se přepravují, je pro vysoce spolehlivé opravy zapotřebí technologie laserové opravy in situ . S rychlým rozvojem jaderné energie v Číně roste poptávka po místní výrobě součástí aktivní zóny jaderného reaktoru, které odolávají vysokým teplotám, korozi a oxidaci. Toto je oblast, kde má technologie laserového plátování značný potenciál.

Výzvy, kterým čelí technologie laserového navařování

V současné době čelí čínský průmysl laserového navařování výzvám. Zatímco univerzity a laboratoře nadále experimentují s novými procesy, chybí platformy pro dosažení skutečného ověření aplikací. Pomalá aktualizace procesů v továrnách a firmách spolu s nedostatkem špičkové výzkumné podpory výrazně omezují rozvoj odvětví laserového navařování.

Náklady jsou hlavním faktorem omezujícím široké přijetí laserového pokovování . Výdaje spojené s vybavením, výzkumem a vývojem, prací a práškovými materiály přispívají k vysokým nákladům na laserové pokovování . Vysoké náklady na laserové obráběcí zařízení a práškové materiály spolu s nízkou efektivitou výroby ztěžují menším výrobcům potřebné investice. V případě hromadné výroby však může nákup prášku ve velkém a jeho efektivní využití snížit celkové náklady. Relativně vysoké ceny laserových pokovovacích produktů spolu s pochybnostmi o jejich výkonu brání přijetí laserového pokovování v mnoha aplikacích, včetně nahrazení tradičního galvanického pokovování dílů, jako jsou sloupy.

Budoucí perspektivy technologie laserového opláštění

Technologie laserového navařování je high-tech technologie pro úpravu povrchů a údržbu zařízení. Kombinuje přípravu materiálů a tvarování povrchu a slouží jako klíčová podpůrná technologie pro zelenou repasi. Je v souladu s národní strategií udržitelného rozvoje a má významnou teoretickou i ekonomickou hodnotu.

Několik čínských společností, jako například Zhongke Zhongmei Laser , Bisheng Laser , Huirui Laser , Zhongke Yuchen Laser a další, vyvinulo technologie laserového navařování a dosáhlo určitých výsledků ve fázi výzkumu. Tato technologie je v raných fázích přechodu k průmyslovým aplikacím. S pokračujícím výzkumem se rozsah použití technologie laserové repase rozšíří. Čína má desítky bilionů juanů v zařízeních a ztráty způsobené prostoji nebo sešrotováním v důsledku opotřebení a koroze stojí ročně miliardy. To představuje obrovský trh pro technologii laserové repase .

Laserové navařování je navíc použitelné i v odvětvích, jako je ocelářský průmysl, automobilový průmysl, stavební stroje, výroba forem a stavba lodí. S pokračujícím pokrokem v čínském rozvojovém plánu Made in China 2025 se očekává, že technologie laserového navařování se stane široce akceptovanou průmyslovými uživateli, což přinese obrovské ekonomické výhody.

Závěr

Technologie laserového navařování je pokročilá technika úpravy a opravy povrchů, která hraje klíčovou roli v moderní high-tech výrobě a repasi. Výzkum a vývoj v této oblasti má jak teoretický, tak praktický význam. S tím, jak se technologie laserového navařování dále rozvíjí a dozrává, se pravděpodobně stane běžným řešením v různých odvětvích a nabídne výrobcům udržitelné, nákladově efektivní a vysoce výkonné výhody.