Glasformplader og andre små præcisionsformkomponenter udsættes gentagne gange for varmt glas, termiske cyklusser og mekanisk kontakt under glasformningsprocesser. Med tiden kan deres arbejdsflader udvikle lokalt slid, kantforringelse, dimensionstab og termisk skade.

Da disse komponenter kræver nøjagtig geometri og overfladetilstand, kan selv relativt små mængder materialetab påvirke formningskonsistensen og komponenternes levetid.

Laserbeklædning giver en præcis metode til genopbygning af slidte områder, samtidig med at unødvendig varmetilførsel til den resterende formkrop minimeres.

Typiske skader på glasformbeklædninger

Bafler udsættes for gentagen kontakt med højtemperaturglas og kontinuerlige produktionscyklusser. Almindelig forringelse omfatter:

• Slid på arbejdsfladen
• Tab af materiale i kanter og hjørner
• Lokale overfladeskader
• Termisk udmattelse
• Oxidation og overfladenedbrydning
• Dimensionsafvigelse efter længere tids brug

I mange tilfælde behøver hele komponenten ikke at blive udskiftet. Skaden er koncentreret på en relativt lille funktionel overflade.

Dette gør komponenten velegnet til lokaliseret lasercladdingreparation.

Hvordan laserbeklædning gendanner baffelen

Under reparationen placeres den slidte komponent på et kontrolleret roterende eller CNC-bevægelsessystem. Metallisk pulver leveres til en lasergenereret smeltebassin, mens emnet roterer under bearbejdningshovedet.

Reparationsprocessen følger typisk:

Skadesvurdering → overfladebehandling → laserbeklædning → dimensionel genopbygning → bearbejdning/slibning → efterbehandling → inspektion

Materiale deponeres kun, hvor der er behov for yderligere volumen.

For cirkulære bafler og lignende komponenter muliggør koordineret rotation, at der kan aflejres et kontinuerligt beklædningsspor omkring den slidte overflade. Flere spor eller lag kan påføres, når yderligere genopbygningstykkelse er påkrævet.

Præcisionsdimensionel restaurering

Formålet med reparation af skimmelsvamp er ikke blot at dække den beskadigede overflade med et andet materiale.

Det aflejrede lag skal give tilstrækkeligt materiale til efterfølgende bearbejdning, samtidig med at der opretholdes en kontrolleret varmetilførsel og en pålidelig binding til underlaget.

Vigtige procesvariabler omfatter:

• Laser magt
• Strålestørrelse
• Køre- eller rotationshastighed
• Pulvertilførselshastighed
• Sporoverlapning
• Lagtykkelse
• Beskyttelsesgas
• Beklædningsposition

Disse parametre justeres i henhold til basismaterialet, komponentgeometrien, skadesdybden og den valgte beklædningslegering.

Efter aflejring kan det reparerede område bearbejdes tilbage til de ønskede dimensioner og overfladetilstand.

Hvorfor varmetilførsel er vigtig

Små glasformkomponenter kan være følsomme over for for høj varmepåvirkning.

Konventionelle reparationsmetoder med en relativt stor varmepåvirket zone kan øge risikoen for deformation eller introducere unødvendig termisk belastning i komponenten.

Laserbeklædning koncentrerer energien i et relativt lille procesområde. Når processen styres korrekt, kan materiale tilsættes, samtidig med at den termiske påvirkning på de omkringliggende områder begrænses.

Denne egenskab er især nyttig til små formindsatser, baffler og andre komponenter, der kræver lokaliseret dimensionsgendannelse.

Materialevalg til reparation af glasforme

Beklædningsmaterialet bør vælges i henhold til formunderlaget og de faktiske brugsforhold snarere end udelukkende hårdhed.

Afhængigt af anvendelsen kan den aflejrede legering være nødt til at give en kombination af:

slidstyrke, termisk stabilitet, oxidationsbestandighed, sejhed, metallurgisk kompatibilitet og bearbejdelighed.

Evnen til at bearbejde eller færdiggøre det aflejrede lag er særligt vigtig, fordi laserbeklædning normalt efterfølges af præcisionsfinish.

En for hård eller inkompatibel legering kan skabe vanskeligheder under bearbejdning eller øge risikoen for revner. Materialevalg bør derfor overvejes sammen med hele reparationsprocessen.

Reparation af kanter og lokaliserede slidte områder

En vigtig fordel ved laserbeklædning er muligheden for at genopbygge specifikke områder i stedet for at aflejre materiale på tværs af hele komponenten.

For en slidt baffel kan materialet koncentreres på den beskadigede flade eller omkreds. For andre glasformkomponenter kan processen målrettes mod kanter, skuldre, riller eller andre lokaliserede områder.

Denne selektive tilgang reducerer unødvendigt materialeforbrug og efterbearbejdning.

Det gør også laserbeklædning særligt velegnet til formkomponenter af høj værdi, hvor det meste af den originale komponent stadig er brugbar.

Fra laseraflejring til færdig komponent

En komplet formreparation slutter ikke, når laseraflejringen er færdig.

Den beklædte komponent gennemgår normalt efterfølgende bearbejdning, slibning eller polering for at fjerne overskydende materiale og gendanne den specificerede geometri.

Derefter kræves en dimensionsinspektion for at bekræfte, at den reparerede arbejdsflade opfylder den krævede tolerance.

En praktisk reparationsarbejdsgang kombinerer derfor:

Laserbeklædning + præcisionsbevægelseskontrol + efterbearbejdning + dimensionsinspektion

snarere end at behandle laseraflejring som en isoleret proces.

Anvendelser ud over glasformbaffler

Det samme reparationsprincip kan udvides til andre lokaliserede glasformkomponenter, herunder:

• bafler
• Formindsatser
• Halsringe
• Bundplader
• stempler
• Små støbekerner
• Kanter og skuldre
• Andre slidte formningskomponenter

Den faktiske reparationsstrategi afhænger af komponentgeometri, substratmateriale, skadesmekanisme og de nødvendige endelige dimensioner.

GREENSTONE laserbeklædningsløsninger til reparation af glasforme

GREENSTONE leverer laserbeklædningsprocesser og udstyrsløsninger til reparation af glasforme, overfladeforstærkning og industriel genfremstilling.

Til små rotationssymmetriske formkomponenter såsom baffler kan systemet kombinere kontrolleret rotationsbevægelse, præcisionslaserbearbejdning og pulvertilførsel for at opnå stabil omkredsaflejring.

Til større eller mere komplekse formgeometrier kan multiakse CNC- eller robotkonfigurationer anvendes i henhold til den nødvendige bearbejdningsvej.

I stedet for kun at vælge udstyr ud fra lasereffekt, bør den komplette løsning bestemmes ud fra det faktiske emne og reparationsformålet.

Til procesevaluering skal du fremlægge komponenttegninger eller fotografier, basismateriale, beskadiget position, reparationsdybde, nødvendige endelige dimensioner og forventet overfladeydelse . Disse parametre kan derefter bruges til at bestemme det passende beklædningsmateriale, aflejringsstrategi og udstyrskonfiguration.