Le rechargement par laser avec la technologie d'alimentation en poudre synchronisée : Evolution technologique et perspectives d'application

5 mai 2022

1. Vue d'ensemble de la technologie de rechargement par laser

Revêtement laser est une technique avancée d'ingénierie de surface qui utilise des faisceaux laser à haute énergie pour faire fondre simultanément un matériau de revêtement spécifique et la couche superficielle du substrat, qui se solidifie rapidement pour former une couche de revêtement liée métallurgiquement. Ce processus améliore considérablement la résistance à l'usure, à la corrosion, à la chaleur et à l'oxydation du matériau du substrat, ce qui en fait une technologie de base dans les domaines modernes du reconditionnement et de la modification des surfaces. Parmi les différents procédés de rechargement laser la technologie d'alimentation en poudre synchronisée a été largement utilisée et continue d'être développée en raison de son efficacité et de sa précision.

2. Classification des revêtements par laser
1. Classification par méthode de livraison des matériaux

Le rechargement par laser peut être classé en deux catégories : l'alimentation par poudre et l'alimentation par fil. Le rechargement laser par alimentation de fil introduit directement des fils métalliques dans le point laser, ce qui offre un taux élevé d'utilisation des matériaux mais présente des inconvénients évidents, tels qu'une grande zone affectée par la chaleur, une mauvaise protection contre les gaz et une faible stabilité du processus.

En revanche, le rechargement laser par alimentation en poudre est plus largement utilisé. Parmi eux, on peut citer, alimentation en poudre synchronisée revêtement laser est devenue la voie technologique principale pour les rechargement laser Cette technologie utilise un système de livraison spécialisé pour alimenter la poudre d'alliage directement dans la zone de travail du laser. Cette technologie utilise un système d'alimentation spécialisé pour introduire la poudre d'alliage directement dans la zone de travail du laser, ce qui permet d'effectuer le revêtement du matériau de manière synchronisée pendant le processus de balayage laser.

2. Classification par processus d'alimentation spécifique

Dans le cas du revêtement par laser prédéfini, les matériaux d'alliage sont prédéposés sur la surface du substrat, puis un balayage laser est utilisé pour réaliser le revêtement. Bien que cette méthode garantisse l'uniformité du revêtement, elle souffre d'une perte importante de matériau, de taux de dilution élevés et d'une tendance à produire des pores et des déformations.

Alimentation synchronisée des poudres pour le revêtement laser délivre en continu de la poudre d'alliage directement dans le bain de fusion. La poudre est préchauffée par le laser avant d'entrer dans la zone de fusion et fond rapidement, formant un revêtement uniforme qui se déplace avec le substrat. Cette méthode peut être divisée en deux catégories : l'alimentation latérale en poudre et l'alimentation coaxiale en poudre. L'alimentation latérale en poudre a une structure simple et est peu coûteuse, tandis que l'alimentation coaxiale en poudre, bien que plus complexe, offre un préchauffage supérieur de la poudre et une meilleure qualité de revêtement, avec une plus grande polyvalence du processus.

Le revêtement composite par laser combine les avantages de l'alimentation en poudre préréglée et synchronisée. En combinant la projection thermique pour le préréglage et le balayage laser pour le collage final, il produit des revêtements de haute qualité avec une excellente forme, une grande résistance au collage et une faible dilution, ce qui représente un axe de développement important dans le domaine de l'industrie des matériaux de construction. rechargement laser technologie.

3. Domaines d'application de la technologie de rechargement par laser

Le champ d'application de la rechargement laser est vaste et couvre la quasi-totalité de l'industrie de la fabrication mécanique. Dans le secteur des machines d'exploitation minière, où les équipements fonctionnent dans des environnements difficiles et où les pièces subissent une forte usure, rechargement laser peut prolonger de manière significative la durée de vie des composants critiques. Dans le secteur de l'énergie, où les équipements fonctionnent en continu, le revêtement laser est la norme industrielle en matière de réparation et de renforcement. En outre, rechargement laser joue un rôle irremplaçable dans les secteurs de la pétrochimie, du transport ferroviaire, de la construction automobile et de la construction navale.

4. Technologie de base de l'équipement intelligent d'alimentation en poudre synchronisée

En tant qu'élément central de la rechargement laser La performance de l'équipement d'alimentation en poudre influe directement sur la qualité de la couche de revêtement et sur la stabilité du processus. Avec le développement rapide des rechargement laser et les exigences croissantes en matière de précision et de qualité, le développement d'un équipement intelligent d'alimentation en poudre synchronisée de haute performance est devenu d'une importance cruciale.

L'équipement intelligent moderne d'alimentation en poudre synchronisée utilise une structure de lit entièrement moulée, offrant une excellente stabilité et une réduction des vibrations. Le système de contrôle PLC est doté d'une interface homme-machine conviviale, permettant un contrôle de la liaison à quatre axes (X, Y, Z et axes rotatifs). La conception simple à station unique est facile à utiliser, et la tête de revêtement refroidie à l'eau permet un fonctionnement continu 24 heures sur 24. Le diamètre de rotation maximal est de Ø600 mm, avec une longueur de serrage maximale de 3000 mm et une capacité de charge de 3 tonnes. Cet équipement intelligent peut réaliser le plaquage du diamètre extérieur des arbres et des disques, ainsi que le plaquage précis des trous intérieurs, ce qui témoigne du haut degré d'automatisation et d'intelligence des machines modernes. rechargement laser l'équipement.

5. Tendances et perspectives de développement

Avec les progrès constants de la fabrication intelligente, l'alimentation synchronisée en poudre rechargement laser évolue vers une plus grande précision, une plus grande efficacité et des systèmes plus intelligents. La prochaine génération de rechargement laser intègre des technologies de pointe telles que la surveillance en temps réel, le contrôle adaptatif et des bases de données intelligentes sur les processus. Ces innovations permettent d'ajuster automatiquement les paramètres du processus en fonction des conditions de travail, ce qui garantit la stabilité et la constance de la qualité du revêtement.

À l'avenir, alors que la science des matériaux, la technologie laser et le contrôle intelligent continueront à converger, l'alimentation synchronisée en poudres rechargement laser jouera un rôle encore plus important dans la fabrication d'équipements haut de gamme, la remise à neuf d'équipements majeurs et le traitement de matériaux spéciaux, en fournissant un soutien technique solide à la transformation et à la modernisation de l'industrie manufacturière.

Graham Luo

Graham Luo - Ingénieur principal, spécialiste du moulage par injection de titane Graham Luo est une autorité reconnue dans le domaine du moulage par injection de métal (MIM), avec une spécialisation dans les alliages de titane. Actuellement ingénieur principal dans un institut de recherche sur les métaux non ferreux, il est titulaire d'un doctorat de l'Association Helmholtz des centres de recherche allemands et a été chercheur postdoctoral, ce qui lui a permis d'acquérir une base théorique approfondie et une expérience des institutions de recherche européennes de premier plan. Ses recherches portent sur le cœur de la technologie MIM et se concentrent sur des domaines critiques tels que la rhéologie des matières premières de titane, les processus de déliantage catalytique/thermique à faible teneur en carbone/oxygène et la...

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