Einführung: Was ist Laser-Koaxialdrahtzuführung?

Bei der additiven Laserfertigung mit Draht werden die Drahtvorschubverfahren im Allgemeinen unterteilt in Koaxialer Drahtvorschub Und außermittiger Drahtvorschub, abhängig von der relativen Position zwischen dem Laserstrahl und dem Zusatzdraht.

Dazu gehören, Laser-Koaxial-Drahtvorschubtechnik hat aufgrund der überlegenen Prozessstabilität, der höheren Materialausnutzung und der besseren Beschichtungsqualität zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen und ist damit zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung für additive High-End-Laserfertigungs- und Reparaturanwendungen geworden.

Vergleich: Koaxiale vs. außeraxiale Drahtzuführung

Grenzen der achsfernen Drahtzuführung

Der achsversetzte Drahtvorschub hat eine starke Richtungsabhängigkeit während des Drucks. Die Drahtposition und die Vorschubrichtung müssen ständig angepasst werden, was zu einer ungleichmäßigen Erwärmung des Zusatzdrahtes führt. Dies kann sich negativ auf das Mikrogefüge und die mechanischen Eigenschaften der aufgebrachten Schicht auswirken.

Zusätzlich:

Das Substrat absorbiert mehr Laserenergie

Die Verdünnungsrate ist relativ hoch

Die Prozessstabilität hängt von der Scanrichtung ab

Diese Faktoren schränken die Anwendung in hochpräzisen und hochkonsistenten Fertigungsszenarien ein.

Vorteile der Laser-Koaxialdrahtzuführung

Bei der koaxialen Laserzuführung muss die Position, die Richtung oder der Winkel des Kabels während der Bearbeitung nicht mehr angepasst werden. Der Prozess ist unabhängig von der Scanrichtung, so dass mehr Laserenergie direkt vom Draht und nicht vom Substrat absorbiert wird.

Die wichtigsten Vorteile sind:

Gleichmäßige Energieverteilung

Höhere Abscheidungseffizienz

Geringere Verdünnungsrate

Verbesserte Umformungskonsistenz

Technische Herausforderungen der Laser-Koaxialdrahtzuführung

Trotz ihrer Vorteile hat sich die Laser-Koaxialdrahtvorschubtechnik auf dem Markt bisher nur relativ wenig durchgesetzt. Der Hauptgrund liegt in der hohe Komplexität des optischen Systems.

Die koaxiale Drahtvorschublösung erfordert die Umwandlung eines festen Laserstrahls in eine hohler, ringförmiger Balken, und gleichzeitig den Metalldraht durch das Zentrum des Ringbalkens zu führen. Dieses Verfahren ist mit zahlreichen technischen Herausforderungen verbunden, darunter:

Laserstrahlformung und optische Pfadumwandlung

Sicherstellen, dass der Draht vor dem Eintritt in das Schmelzbad keine direkte Laserbestrahlung erhält

Optimierung des Konvergenzwinkels des Ringstrahls

Kontrolle des inneren und äußeren Punktdurchmessers, um ein stabiles Schmelzen und Erstarren des Drahtes zu erreichen

Diese Faktoren erschweren den Systementwurf und die Integration erheblich.

Greenstone-Tech Laser-Koaxial-Drahtvorschubmodul

Der Greenstone-Tech Laser-Koaxial-Drahtvorschub-Druckmodul verwendet Metalldraht als Beschichtungsmaterial und Laserenergie zum gerichteten Schmelzen und Beschichten. Es kombiniert die Vorteile von:

Hohe Präzision

Hohe Effizienz

Hohe Leistung

Niedrige Materialkosten

Diese Technologie ist geeignet für schnelle Herstellung, Reparatur und Wiederaufarbeitung von Industriekomponenten, und kann flexibel in verschiedene Laserbearbeitungsplattformen integriert werden.

Flexible Kompatibilität über mehrere Maschinenplattformen hinweg

Das Laser-Koaxialdrahtzuführungsmodul ist für eine einfache Integration konzipiert und kann an eine Vielzahl von additiven Laserfertigungssystemen angepasst werden, wodurch es sich sowohl für neue Anlagen als auch für System-Upgrades eignet.

Die wichtigsten Vorteile der Greenstone-Tech Laser-Koaxialdrahtvorschubtechnologie

Gleichmäßige und stabile Energieverteilung

Der Laserstrahl wird zu einem hohlen Ringstrahl geformt, wobei der Metalldraht genau durch die Mitte geführt wird. Diese Konfiguration gewährleistet eine gleichmäßige und stabile Energieverteilung um den Draht und verbessert die Schmelzkonsistenz.

Fortschrittliches Design des koaxialen Laserkopfes

Der Laserkopf mit koaxialer Drahtzuführung verfügt über eine Strahlteilung mit Kupferspiegel, einen hohlen ringförmigen Spot und eine vollständige Wasserkühlung. Diese Konstruktion gewährleistet eine stabile optische Leistung bei langfristigem Betrieb mit hoher Leistung.

Intelligente Überwachung und Prozesssteuerung

Überwachung der Objektivtemperatur und der Kühlflüssigkeit in Echtzeit

CCD-basierte Schmelzbadüberwachung für synchronisierte Beobachtung

Vollständige Prozessqualitätskontrolle für stabile und wiederholbare Ergebnisse

Hohe optische Sauberkeit und lange Nutzungsdauer

Die hohe Dichtungsleistung in Kombination mit den doppelten Schutzlinsen sorgt für einen sauberen Strahlengang, was die Lebensdauer der Komponenten erheblich verlängert und die Wartungshäufigkeit reduziert.

Nahezu 100% Materialverwendung

Im Vergleich zu pulverbasierten Verfahren erreicht die koaxiale Laserdrahtzuführung eine Drahtausnutzung von nahezu 100%, was den Materialabfall minimiert und die Produktionskosten senkt.

Große Auswahl an kompatiblen Drahtmaterialien

Zu den unterstützten Drahtmaterialien gehören:

Rostfreier Stahl

Nickel-Basis-Legierungen

Titan-Legierungen

Aluminium-Legierungen

Erhältlich sind Drahtdurchmesser von 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm und 1,6 mm, die verschiedene Anwendungsanforderungen erfüllen.

Einfache Bedienung und hohe Verarbeitungsfreiheit

Die Greenstone-Tech Laser-Koaxialdrahtanlage für die additive Fertigung ist einfach zu bedienen und erfordert keine Einstellung der Drahtposition, -richtung oder -winkel. Der optische Pfad ist flexibel und präzise steuerbar und bietet eine hohe Bearbeitungsfreiheit ohne Einschränkungen der Scanrichtung.

Zu den wichtigsten Prozessparametern gehören:

Laserleistung

Drahtvorschubgeschwindigkeit

Scangeschwindigkeit

Das System bietet eine hohe Effizienz bei der Metallabscheidung, eine gleichmäßige Oberflächenqualität und eine geringe Oberflächenrauhigkeit, was den Anwendern eine echte effiziente, hochwertige und automatisierte Lösung für die additive Laserfertigung.

Schlussfolgerung: Eine Kerntechnologie für die fortschrittliche additive Laserfertigung

Die koaxiale Laserdrahtvorschubtechnologie stellt einen bedeutenden Fortschritt in der additiven Laserfertigung dar. Mit ihrer hohen Effizienz, geringen Verdünnung, exzellenten Formgebungsqualität und nahezu null Materialabfall ist sie ideal für die Präzisionsfertigung, die Reparatur von Bauteilen und die industrielle Wiederaufbereitung geeignet.

Die koaxiale Drahtvorschublösung von Greenstone-Tech bietet einen zuverlässigen und skalierbaren Weg zur intelligenten, automatisierten und leistungsstarken additiven Laserfertigung.