1. Technologie-overzicht

Lasercladding is een geavanceerde oppervlaktebehandelingstechniek waarbij een laserstraal met hoge energie wordt gebruikt om tegelijkertijd het coatingmateriaal (poeder of draad) en een dunne laag van het substraat te smelten. Het snelle stollingsproces vormt een metallurgische verbinding tussen de coating en het substraat. De coatings die met deze methode worden vervaardigd, hebben een extreem lage verdunningsgraad en verbeteren de slijtvastheid, corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, oxidatiebestendigheid en specifieke elektrische eigenschappen van het substraat aanzienlijk.

2. Belangrijkste kenmerken van lasercladdingtechnologie

• Snelle stollingDe koelsnelheid kan het volgende bereiken: 10⁶ °C/swaardoor typische fijnkorrelige structuren ontstaan.
• Uitstekende hechtkwaliteitBij minimale warmtevervorming heeft de bekleding een verdunningsgraad van minder dan 5%waardoor een echte metallurgische verbinding wordt gegarandeerd.
• Brede materiële compatibiliteitOndersteunt diverse materiaalsystemen, waaronder legeringen op basis van ijzer, nikkel, kobalt, koper en titanium.
• Nauwkeurige diktecontroleDe dikte van de bekleding varieert van 0.2-2mmwaardoor het geschikt is voor precisiereparaties aan slijtageplekken.
• Hoge precisieverwerkingGeschikt voor het bewerken van complexe geometrieën en kleine werkstukoppervlakken.
• AutomatiseringscompatibiliteitHet proces kan eenvoudig worden geïntegreerd met geautomatiseerde besturingssystemen.

3. Classificatie van laserbekledingstechnologieën

Op basis van de materiaalsoort en de laserkoppelingsmethode worden lasercladdingtechnologieën doorgaans onderverdeeld in de volgende vier categorieën:

1. Coaxiale poedertoevoer laserbekleding (hogesnelheidslaserbekleding)

Technologieprincipe:
De combinatie van een fiberlaser en een luchtaangedreven poedertoevoer zorgt voor een coaxiale uitvoer van zowel de laserstraal als het poeder. Het systeem maakt gebruik van een speciale bekledingskop met configuraties zoals een centraal gerichte lichtbundel en een ringvormige poedertoevoer, uitgerust met een speciaal gasbeschermingssysteem om een ​​nauwkeurige convergentie van de laser, het poeder en de luchtstroom op het verwerkingsfocuspunt te garanderen.

Technologische voordelen :

• Omnidirectionele verwerkingsmogelijkheidDe bekledingskop ondersteunt rotatie onder meerdere hoeken en kan worden gekoppeld aan robotarmen voor complexe oppervlaktebewerking.
• Superieure oppervlaktekwaliteitDe vlakheid van het oppervlak van de bekledingslaag wordt bereikt Ra <10 μm, met minimale bewerkingsmarges voor nabewerking.
• Nauwkeurige thermische regelingDe grootte van het smeltbad wordt nauwkeurig geregeld, met een lage warmtetoevoer, waardoor het ideaal is voor het bekleden van dunwandige en kleine werkstukken.

2. Lasercladding met poedertoevoer buiten de as (Lasercladding met voorgepositioneerd poeder)

Technologieprincipe:
Met behulp van een rechthoekige puntlaser in combinatie met een zwaartekrachtgestuurd poedersysteem wordt legeringspoeder eerst op het werkstukoppervlak aangebracht, waarna het door middel van laserscanning wordt gesmolten en gevormd.

Technologische kenmerken :

• Hoog materiaalgebruikHet gebruik van poeder kan oplopen tot meer dan 95%.
• Grotere door hitte beïnvloede zoneDe laserenergie werkt rechtstreeks in op het substraat, wat resulteert in een hogere warmte-input.
• Beperkte vlakheid van het oppervlakEen grotere bewerkingsmarge is vereist, wat leidt tot hogere nabewerkingskosten.

3. Laserbekleding met hoge draadaanvoer

Technologieprincipe:
Een krachtige laser, in combinatie met een nauwkeurig draadaanvoersysteem, smelt de metaaldraad in het focusgebied van de laser om een ​​bekledingslaag te vormen. Deze technologie omvat zowel centrale als laterale draadaanvoer.

Voordelen van de centrale draadaanvoertechnologie :

• Omnidirectionele flexibiliteitDe bekledingskop kan in elke richting bewegen, zonder beperkingen qua bewegingspad.
• Straalintegriteit: Voorkomt interferentie door zijdelingse voeding, waardoor de bundelkwaliteit behouden blijft.
• Compatibiliteit met een brede draaddiameter: Ondersteunt draaddiameters van 1.0-3.0mm, waardoor aan diverse gevelbekledingsbehoeften kan worden voldaan.

4. Kernkenmerken van lasercladding met hoge draadaanvoer

1. Uitstekende milieuprestaties

Door massief draad in plaats van poeder te gebruiken, wordt stofvervuiling tijdens de verwerking volledig geëlimineerd. De materiaalbenutting bedraagt ​​100% , waarmee aan de normen voor groene productie wordt voldaan.

2. Aanzienlijke kostenvoordelen

De kosten van draadmaterialen liggen 50% lager dan die van poedermaterialen. Bij een materiaalbenutting van 100% zijn de totale kosten aanzienlijk gunstiger dan bij traditionele poederbekledingsmethoden.

3. Efficiënte verwerkingsmogelijkheden

De draad wordt voorgesmolten voordat deze in het smeltbad terechtkomt, wat de energie-efficiëntie verbetert. De bekledingssnelheid is 30% hoger dan bij traditionele poederprocessen.

4. Precieze thermische regeling

Door de relatieve positie van de draad en de laser nauwkeurig te regelen, wordt de energieverdeling fijn afgestemd, waardoor een lijnenergiedichtheid van slechts 0.29 kJ/cm² wordt bereikt , met als gevolg minimale vervorming van het werkstuk.

5. Uitstekende coatingkwaliteit

• Dikte van de enkellaagse bekleding: 1-4mm
• Bekledingsdichtheid: De theoretische dichtheid nadert
• Vlakheid van het oppervlakAanzienlijk beter dan traditionele lasprocessen
• Verdunningspercentage: Gecontroleerd hieronder 3%

5. Technologie Samenvatting

Het lasercladding-technologieplatform van Greenstone-Tech omvat zowel poedertoevoer- als draadtoevoerprocessen, elk met unieke voordelen en toepassingen:

• Coaxiale poedertoevoer is ideaal voor uiterst nauwkeurige, dunne coatingtoepassingen op complexe oppervlakken.
• Off-axis poedertoevoer Biedt kostenvoordelen bij reparaties van grote oppervlakken met dikke coatings.
• Hogesnelheidsdraadaanvoer Blinkt uit in milieuvriendelijkheid, kosteneffectiviteit en de kwaliteit van de dikke coating.

Bedrijven kunnen de meest geschikte oplossing kiezen op basis van hun specifieke productvereisten, kwaliteitseisen en budgettaire beperkingen.