1. 소개 기존의 경계를 허물다

표면 엔지니어링의 핵심 공정인 레이저 클래딩 기술은 기계 제조, 석유화학, 항공우주와 같은 산업 전반에서 부품 수리 및 개선에 중요한 역할을 해왔습니다. 수년 동안 업계에서는 “레이저 클래딩은 레이저 파우더 클래딩과 같다”는 인식이 지배적이었으며, 와이어 재료는 레이저 클래딩과는 별개로 아크 용접 공정과 주로 연관되어 있었습니다. 이러한 제한적인 인식은 다음과 같은 이유로 깨졌습니다. 그린스톤-테크 는 주요 기술적 병목 현상을 극복하고 와이어 소재를 레이저 클래딩 시스템에 성공적으로 통합했습니다. 이 혁신은 “파우더'와 ”와이어'가 병렬로 공존하는 새로운 단계로 기술을 발전시켰습니다.

2. 레이저 파우더와 레이저 와이어 클래딩의 핵심 차이점

두 공정의 근본적인 차이점은 기술 경로, 공정 매개 변수, 코팅 성능 및 전체 비용에 직접적인 영향을 미치는 클래딩 재료의 형태에 있습니다.

레이저 파우더 클래딩:

• 사용된 재료: 스테인레스 스틸 분말, 텅스텐 카바이드 분말, 니켈 기반 합금 분말 등.
• 장점: 미세한 분말 입자와 균일한 레이저 흡수로 클래딩 층 구성과 두께를 정밀하게 제어할 수 있어 업계에서 가장 널리 사용되는 방식입니다.
• 단점: 티타늄, 구리, 알루미늄과 같은 비철금속을 가공할 때 분말 클래딩 공정은 다공성 결함이 발생하고 재료 특성이 저하되기 쉽습니다. 또한 파우더 생산, 보관 및 운송에 많은 비용이 소요되며, 클래딩 공정은 일반적으로 다음과 같은 결과를 초래합니다. 15%-30% 튀거나 불완전 용융으로 인한 분말 낭비가 발생하여 전체 비용이 크게 증가합니다.

레이저 와이어 클래딩:

• 사용된 재료: 스테인리스 스틸, 니켈 기반 합금, 구리 및 티타늄 와이어와 같은 금속 와이어.
• 장점: 와이어 클래딩 코팅은 연성, 균열 저항성이 향상되고 다공성이 현저히 낮아졌습니다. 기존에는 전선의 레이저 에너지 흡수가 고르지 않아 용융을 위해 아크 기반 공정이 필요한 경우가 많았습니다. 그린스톤-테크 는 혁신적인 멀티빔 커플링 기술로 이 문제를 해결하여 레이저 에너지를 고르게 흡수하고 와이어 클래딩의 기존 기술적 한계를 극복했습니다. 이 획기적인 기술은 비철금속을 다룰 때 파우더 클래딩의 단점인 비용 문제를 해결했습니다.

3. 그린스톤-테크: 기술 다각화를 이끄는 핵심 원동력

국내 레이저 클래딩 기술의 주요 동력입니다, 그린스톤-테크 는 혁신과 기술 반복을 지속적으로 추진해 왔습니다. 주요 마일스톤은 다음과 같습니다:

• 2017년 말: 중국 최초의 고속 레이저 클래딩 장비 (분말 기반) 출시, 클래딩 속도 향상 0.5-1 m/min 에 3-30m/분, 를 개발하여 해외 기술 독점을 깨고 레이저 클래딩 기술의 빠른 국내 도입을 위한 기반을 마련하는 데 성공했습니다.
• 후속 개발: 그린스톤테크는 6kW-20kW 고속 레이저 분말 장비 시리즈, 를 통해 차별화된 기능을 제공합니다. 그리고 6 kW 중전력 장비는 정밀 부품 수리에 이상적이며, 중전력 장비는 10kW-20kW 고출력 장비는 대규모, 고경도, 내마모성 코팅의 요구를 충족합니다.
• 2024-2025 계획: 시작 6kW-20kW 고속 레이저 와이어 클래딩 장비 레이저 클래딩 분야에 와이어 클래딩 기술을 체계적으로 도입하여 내벽 및 외벽 애플리케이션에 모두 사용할 수 있습니다. 이 획기적인 기술은 직경이 큰 파이프에 적합한 내벽 장비로 글로벌 업계의 격차를 해소합니다. ≥80mm, 복잡한 구성 요소에 더 잘 적응할 수 있도록 와이어 암을 조절할 수 있는 외벽 장비가 있습니다.

4. 레이저 와이어 클래딩 장비의 핵심 이점

그린스톤테크의 레이저 와이어 클래딩 장비 는 여러 측면에서 상당한 경쟁 우위를 보여줍니다:

• 이중 소재 호환성: 분말 및 와이어 처리 모드를 모두 지원합니다. 공급 메커니즘을 간단히 전환함으로써 사용자는 장비 투자 비용을 절감하는 동시에 공정의 다양성을 높일 수 있습니다.
• 폭넓은 소재 호환성: 기존의 아크 용접 와이어는 물론 구리, 티타늄 및 알루미늄 합금과 같은 특수 비철 금속 와이어를 수용하여 복잡한 산업 응용 분야에 적합합니다.
• 높은 증착 효율: 최대 증착 효율 도달 8-10kg/h, 분말 클래딩 장비보다 훨씬 높습니다(일반적으로 2-5kg/h), 대형 또는 광범위한 부품의 처리 주기를 획기적으로 단축합니다.
• 복잡한 경로에 대한 적응성: 중앙 와이어 공급 설계는 다음을 지원합니다. 전방향 모션, 를 사용하여 복잡한 3D 프린팅 및 복잡한 처리 경로와 호환됩니다.
• 전체 비용 절감: 금속 와이어 비용만 1/3~1/2 의 분말 재료를 사용하며, 재료 사용률은 거의 100%, 를 사용하여 처리 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
• 안정적인 프로세스 품질: 높은 와이어 공급 정밀도로 클래딩 레이어 두께 공차를 제어합니다. ±0.2mm, 고속 레이저 파우더 클래딩 기술에 필적하는 결과를 제공합니다.

5. 레이저 와이어 클래딩의 적용 시나리오 및 발전 가능성

실제 애플리케이션과 사용자 피드백에 따르면 레이저 와이어 클래딩 기술은 이미 여러 시나리오에서 레이저 파우더 클래딩을 대체할 수 있으며 특정 애플리케이션에서 선호되는 솔루션이 되고 있습니다:

• 내부 벽 클래딩: 분말 축적 및 연기와 같은 분말 클래딩의 일반적인 문제를 효과적으로 해결하여 송유관, 산 및 알칼리 수송관, 화력발전소 슬러리 파이프의 내부 부식 및 마모 보호에 이상적입니다.
• 대면적 코팅: 화학 반응기 용기 및 교량 베어링의 부식 방지와 같은 응용 분야에서 스테인리스 스틸 클래딩을 사용하면 다음과 같이 처리 비용을 줄일 수 있습니다. 30%-50% 파우더 클래딩과 비교하여.
• 비철금속 가공: 구리선 피복의 경우, 다공성을 아래 수준으로 제어합니다. 1% (에 비해 5% 분말 클래딩에서), 티타늄 와이어의 경우 폭발이나 스파크 위험이 없어 항공우주 티타늄 합금 부품 수리 및 보강에 이상적입니다.
• 금속 적층 제조: 다음과 결합 시 6kW~20kW 장비, 레이저 와이어 클래딩은 6축 로봇 팔, 포지셔닝 머신 등 복잡한 금속 부품의 프린팅을 가능하게 합니다. 이미 항공우주 산업과 연구 및 교육 기관에서 적용되고 있습니다.

6. 결론

레이저 클래딩 기술이 “파우더 중심'에서 ”와이어 라이징'으로 진화한 것은 레이저 에너지 제어, 재료 호환성, 비용 구조 및 공정 효율성에 대한 심도 있는 탐구를 의미합니다. 그린스톤-테크 는 유럽과 미국의 오랜 기술 독점 체제를 깨뜨렸을 뿐만 아니라 멀티 빔 기술을 혁신적으로 사용하여 멀티 킬로와트 레이저 와이어 클래딩 시스템의 글로벌 격차를 메웠습니다. The “파우더 + 와이어” 듀얼 트랙 기술 경로 는 금속 코팅에서 레이저 파우더 클래딩의 정밀도를 유지하면서 비철 금속 가공의 어려움과 와이어 클래딩의 비용 문제를 효과적으로 해결하는 다양한 산업을 위한 유연한 시스템 솔루션을 제공합니다.

레이저 와이어 클래딩 기술은 내벽 클래딩, 대면적 코팅, 적층 제조와 같은 응용 분야에서 계속 발전하고 있으며, 그 대체 가능성은 계속 커질 것입니다. 앞으로 이 기술은 레이저 클래딩 산업을 “단일 재료 선택'에서 ”전체 시나리오 기술 적용'으로 전환하여 기계 제조 및 항공 우주와 같은 산업에 더욱 힘을 실어줄 것입니다. 또한 친환경적이고 효율적인 산업 업그레이드와 레이저 재제조를 발전시키는 데 중요한 역할을 할 것입니다.