Inleiding: Wat is lasercoaxiale draadinvoer?

Bij draadgevoede laser additive manufacturing zijn de draadaanvoermethoden over het algemeen onderverdeeld in coaxiale draadaanvoer en draadaanvoer buiten de as, afhankelijk van de relatieve positie tussen de laserstraal en de laserdraad.

Onder andere, laser coaxiale draadaanvoer technologie heeft steeds meer aandacht gekregen vanwege de superieure processtabiliteit, het hogere materiaalgebruik en de betere depositiekwaliteit, waardoor het een belangrijke ontwikkelingsrichting is geworden voor high-end laser additive manufacturing en reparatietoepassingen.

Vergelijking: Coaxiale draadaanvoer vs. draadaanvoer buiten de as

Beperkingen van draadaanvoer buiten de as

Off-axis draadaanvoer heeft een sterke richtingsgevoeligheid tijdens het printen. De draadpositie en aanvoerrichting moeten continu worden aangepast, wat leidt tot ongelijkmatige verwarming van de lasdraad. Dit kan de microstructuur en mechanische eigenschappen van de afgezette laag negatief beïnvloeden.

Bovendien:

Het substraat absorbeert meer laserenergie

Verdunningssnelheid is relatief hoog

Processtabiliteit is gevoelig voor scanrichting

Deze factoren beperken de toepassing in productiescenario's met hoge precisie en consistentie.

Voordelen van laser coaxiale draadinvoer

Bij coaxiale laserdraadaanvoer is het niet meer nodig om de draadpositie, -richting of -hoek aan te passen tijdens het verwerken. Het proces is onafhankelijk van de scanrichting, waardoor meer laserenergie direct door de draad wordt geabsorbeerd in plaats van door het substraat.

De belangrijkste voordelen zijn:

Uniforme energieverdeling

Hogere depositie-efficiëntie

Lagere verdunningssnelheid

Verbeterde vormconsistentie

Technische uitdagingen van laser coaxiale draadaanvoer

Ondanks de voordelen wordt de lasertechnologie voor coaxiale draadaanvoer relatief weinig toegepast op de markt. De belangrijkste reden hiervoor is hoge complexiteit van optische systemen.

De coaxiale draadaanvoeroplossing vereist het omzetten van een vaste laserstraal in een holle ringvormige balk, terwijl tegelijkertijd de metaaldraad door het midden van de ringstraal wordt gevoerd. Dit proces brengt meerdere technische uitdagingen met zich mee, waaronder:

Laserstraalvorming en optische padtransformatie

Ervoor zorgen dat de draad geen directe laserstraling krijgt voordat hij het smeltbad ingaat

Optimaliseren van de convergentiehoek van de ringvormige bundel

De binnenste en buitenste spotdiameters regelen voor stabiel smelten en stollen van de draad

Deze factoren maken het systeemontwerp en de integratie aanzienlijk moeilijker.

Greenstone-Tech laser coaxiale draadinvoermodule

De Greenstone-Tech laser coaxiale draadtoevoer printmodule maakt gebruik van metaaldraad als afzettingsmateriaal en laserenergie voor gericht smelten en afzetten. Het combineert de voordelen van:

Hoge precisie

Hoog rendement

Hoge prestaties

Lage materiaalkosten

Deze technologie is geschikt voor snelle productie, reparatie en herfabricage van industriële onderdelen, en kan flexibel worden geïntegreerd in verschillende laserverwerkingsplatforms.

Flexibele compatibiliteit met meerdere machineplatforms

De laser coaxiale draadaanvoermodule is ontworpen voor eenvoudige integratie en kan worden aangepast aan een groot aantal laser additive manufacturing systemen, waardoor hij geschikt is voor zowel nieuwe apparatuur als systeemupgrades.

Belangrijkste voordelen van de Greenstone-Tech laser coaxiale draadtoevoer technologie

Uniforme en stabiele energieverdeling

De laserstraal wordt gevormd tot een holle ringvormige straal, waarbij de metaaldraad precies door het midden wordt gevoerd. Deze configuratie zorgt voor een gelijkmatige en stabiele energiedistributie rond de draad, waardoor de smeltconsistentie verbetert.

Geavanceerd coaxiaal laserkopontwerp

De coaxiale draadaanvoerende laserkop is voorzien van koperspiegelbundelsplitsing, een holle ringvormige spot en volledige waterkoeling. Dit ontwerp zorgt voor stabiele optische prestaties bij langdurig gebruik met hoog vermogen.

Intelligente bewaking en procesregeling

Real-time bewaking van objectieftemperatuur en koelvloeistof

CCD-gebaseerde smeltbadbewaking voor gesynchroniseerde observatie

Volledige proceskwaliteitscontrole voor stabiele en herhaalbare resultaten

Hoge optische zuiverheid en lange levensduur

Hoge afdichtingsprestaties in combinatie met dubbele beschermende lenzen zorgen voor een schoon optisch pad, waardoor de levensduur van componenten aanzienlijk wordt verlengd en de onderhoudsfrequentie wordt verlaagd.

Bijna 100% Materiaalgebruik

Vergeleken met poedergebaseerde processen bereikt laser coaxiale draadaanvoer een draadgebruik van bijna 100%, waardoor materiaalafval wordt geminimaliseerd en de productiekosten worden verlaagd.

Breed scala aan compatibele draadmaterialen

Ondersteunde draadmaterialen zijn onder andere:

Roestvrij staal

Nikkellegeringen

Titaanlegeringen

Aluminiumlegeringen

De beschikbare draaddiameters zijn 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm en 1,6 mm en voldoen aan diverse toepassingsvereisten.

Eenvoudige bediening en hoge verwerkingsvrijheid

Greenstone-Tech laser coaxiale draad additive manufacturing apparatuur is eenvoudig te bedienen en vereist geen aanpassing van draadpositie, richting of hoek. Het optische pad is flexibel en nauwkeurig regelbaar en biedt een hoge verwerkingsvrijheid zonder beperkingen van de scanrichting.

De belangrijkste procesparameters zijn:

Laservermogen

Draadaanvoersnelheid

Scansnelheid

Het systeem levert een hoge metaalafzettingsefficiëntie, een gladde oppervlaktekwaliteit en een lage oppervlakteruwheid. efficiënte, hoogwaardige en geautomatiseerde oplossing voor laser additive manufacturing.

Conclusie: Een kerntechnologie voor Advanced Laser Additive Manufacturing

Laser coaxiale draadaanvoertechnologie betekent een belangrijke vooruitgang in laser additive manufacturing. Met zijn hoge efficiëntie, lage verdunning, uitstekende vormkwaliteit en materiaalafval dat bijna nihil is, is deze technologie ideaal voor precisiefabricage, reparatie van onderdelen en industriële herfabricage.

De coaxiale draadaanvoeroplossing van Greenstone-Tech biedt een betrouwbare en schaalbare weg naar intelligente, geautomatiseerde en hoogwaardige laser additieve productie.